Скачать (13,6 Кб)

Безвременник

Кандидат биологических наук В. И. Артамонов
Химия и Жизнь №5, 1983 г., с. 55-56

Поистине удивительное это растение - безвременник осенний (Colchicum autumnale). Удивительное прежде всего тем, что у него свой календарь, не такой, как у других растений.

В начале апреля из земли появляется стебель безвременника высотой 10- 15 см; вскоре вырастают и листья - большие, продолговатые, длиной до 40 см. А одновременно с листьями на растении появляется - нет, не цветок, а плод: сначала зеленая, похожая на бутон, а потом коричневая трехгнездная коробочка. Уже к началу лета семена безвременника полностью созревают и высыпаются из коробочки, листья желтеют и вянут, остается только луковица в почве. Годовой цикл жизни закончен - и это в то время, когда другие растения еще в самом расцвете!

Еще в древности люди подметили эту удивительную особенность безвременника, приносящего плоды не осенью, а ранней весной. Получается, как будто семена у этого растения образуются раньше цветков.

На самом деле цикл развития у безвременника, конечно, такой же, как и у всех растений; просто его розово-фиолетовые цветки появляются предыдущей осенью, в конце августа - сентябре, когда подавляющее большинство растений уже заканчивает вегетацию (за это безвременник осенний и получил свое видовое название). Завязь цветка у него спрятана в луковице - там после оплодотворения и развиваются семена, созревающие к весне.

Необычный график развития безвременника свидетельствует о том, что это растение не свойственно нашей флоре. Считается, что оно пришло к нам из Средиземноморья, где некогда приспособилось переносить в неактивном состоянии засушливое жаркое лето и вегетировать во время сравнительно мягкой зимы.

Первоначально пришелец из Средиземноморья заселил побережья Черного моря, особенно восточное, называвшееся в древности Колхидой, - это его место обитания упоминается еще у известного древнегреческого врача Диоскорида. Поэтому ботаники и дали всему роду безвременников название Colchicum. Кроме Черноморья безвременник осенний встречается у нас в западных и юго-западных районах европейской части страны, во влажных и сырых местах.

В Предкавказье и Закавказье можно встретить безвременник великолепный (Colchicum speciosum), растущий по опушкам и полянам горных лесов на высоте 1800-3000 м над уровнем моря. Осенью, во время его массового цветения, горные леса выглядят очень нарядно.

А один из видов безвременника занесен в "Красную книгу СССР". Это безвременник Фомина (Colchicum fominii); немногочисленные местонахождения его известны на Украине - около села Гребенники и в окрестностях села Кардамичевка (Одесская область), а также в Молдавии - в долине реки Кучурган. Сейчас территория близ Гребенников, на которой встречается безвременник Фомина, объявлена памятником природы УССР, а в Молдавии это растение взято под государственную охрану.

В безвременнике содержится большое количество алкалоидов, придающих ему горький вкус. Наиболее изучены из них колхамин и колхицин:

Колхицин действует на живую ткань подобно мышьяку. В медицинской литературе описано немало случаев отравления безвременником. Человек может отравиться не только самим растением, но и молоком коров, поедавших безвременник. Сельскохозяйственные животные тоже отравляются при выпасе их на засоренных безвременником лугах, при скармливании им сена или травы с примесью этого растения.

На всякий случай следует иметь в виду: при отравлении безвременником больному нужно давать обволакивающие средства, молоко, чай, раствор танина.

Как и многие другие ядовитые растения, безвременник осенний издавна считался целебным. Его алкалоиды и сейчас находят применение в медицинской практике, особенно колхамин, по химическому строению близкий к колхицину, но раз в десять менее токсичный. И колхицин, и колхамин подавляют процесс деления клеток, в том числе злокачественных, а при непосредственном действии на раковые ткани вызывают их распад. Колхамин применяется в онкологии в виде 0,5%-ной мази при лечении рака кожи.

Но главная область практического применения алкалоидов безвременника осеннего - генетика и селекция растений. Это связано с необычным действием колхицина на процессы, происходящие в клетках.

Обычно в клетках каждого вида растений и животных имеется строго определенное число хромосом. Однако иногда в пределах вида или близких видов обнаруживаются формы с различным числом хромосом. Например, среди пшениц меньше всего хромосом (14 в соматических клетках и 7 в половых) у пшеницы-однозернянки; в клетках твердой пшеницы соответственно 28 и 14 хромосом, а пшеницы обыкновенной - 42 и 21. Нетрудно заметить, что число хромосом в клетках твердой и обыкновенной пшениц удвоено или утроено по сравнению с однозернянкой.

Это явление носит название полиплоидии, а растения, в клетках которых некоторое исходное число хромосом повторяется более двух раз, называется полиплоидами.

Полиплоидия представляет большой интерес для практики. Дело в том, что у полиплоидных растений все органы - цветки, плоды, семена и т. д. - обычно отличаются более крупными размерами. Неудивительно, что многие важнейшие сельскохозяйственные культуры представлены полиплоидными формами. Иногда, как в случае с пшеницей, эти полиплоиды возникли естественным путем. Ясно, что селекционеры очень заинтересованы и в искусственном получении полиплоидных форм.

И вот в 1936 г. было сделано открытие, которое ознаменовало собой настоящую революцию в селекционном деле. Было обнаружено, что после воздействия на растущие ткани алкалоидом безвременника колхицином нарушается механизм деления клетки: число хромосом удваивается, но сама клетка не делится. В результате возникают клетки, которые имеют в 2-3 раза больше хромосом, чем нормальные. Впоследствии способность клетки к нормальному делению восстанавливается, но теперь уже все дочерние клетки остаются полиплоидными.

Колхициновый метод получения полиплоидов стал могучим оружием селекционеров в выведении новых хозяйственно ценных сортов.

Не только генетикам и селекционерам послужил в науке безвременник. Вот что пишет о нем в своей недавно вышедшей книге "Хрустальный свод" химик, член-корреспондент АН СССР Ю. А. Жданов:

"Безвременник задал химикам такую загадку, над разрешением которой они бились полвека. Был выделен в чистейшем виде колхицин, осуществлен точнейший анализ его состава, но никак не удавалось построить его структурную химическую формулу. Химики догадывались, что в молекуле колхицина заключено несколько циклов атомов. Исследователи и так и этак рисовали циклические модели колхицина, переставляя кольца,, переделывая вновь и вновь кружева из привычных шестичленных колец. Тщетно. Свойства колхицина не соответствовали ни одной из формул.

Успеха добился тот, кто отбросил привычные представления о шестичленных циклах атомов и смело предположил необычное: в молекуле колхицина присутствует семичленное кольцо атомов.

Так скромный цветок безвременник явился одним из основателей нового раздела органической химии - учения о семичленных циклах, которые позже были найдены в антибиотиках и многих других продуктах".

Этюд о безвременнике кончается в этой книге словами, которыми и мы хотели бы закончить нашу заметку:

"Странный цветок! Люди почувствовали это уже тогда, когда нарекли его необычным именем... Поверхностному наблюдателю он может показаться чрезмерно экстравагантным, манерным, этаким растительным снобом. А он дарит все новые загадки и новые открытия. Он - символ поиска!"