Так что же такое фитонциды?

Подведём итоги. Что надо считать самым важным в биологическом учении о фитонцидах?

Термин «фитонциды», несмотря на его несовершенство, прочно вошёл в обиход жизни научных лабораторий, стал известным огромному числу людей и почти столь же популярным в нашей стране, как слово «витамин».

Некоторые исследователи излишне расширяют понятие «фитонциды», распространяя его и на явления, не относящиеся к ним; другие, наоборот, чрезмерно сужают содержание термина, называя фитонцидами лишь летучие их фракции, отъединяя от фитонцидов явления, вполне объяснимые в свете учения о фитонцидах, например так называемые «фитоалексины», о чём будет сказано в дальнейшем.

Фитонцидами были названы продуцируемые растениями бактерицидные, фунгицидные и протистоцидные вещества, служащие одним из факторов их иммунитета и играющие роль во взаимоотношениях организмов в биоценозах. Суть основного открытия, оказавшегося исходным в создании биологического учения о фитонцидах, состояла в том, что высшие растения при их ранении продуцируют летучие антимикробные вещества. Вскоре было доказано, что и так называемые тканевые соки растений обладают фитонцидными свойствами. Вопреки первоначальным моим представлениям уже с 1940-х, а в особенности с 50-х годов стало очевидным, что и нераненые растения в обычных природных условиях выделяют фитонциды во внешнюю среду — в атмосферу, почву, воду. Огромные количества летучих фитонцидов выделяются в атмосферу лиственными и особенно хвойными деревьями: несколько килограммов за сутки одним гектаром леса.

Уже в первые годы исследований стало ясно, что явление фитонцидов свойственно не какой-либо группе растений, а всему растительному миру — от бактерий до цветковых растений. Создание биологического учения о фитонцидах как будто оказало влияние на исследования ботаников и медиков в других странах, где, однако, предпочитают пользоваться термином «антибиотики высших растений».

Продуцирование низшими и высшими растениями фитонцидов — не случайная «игра природы»

Уже вскоре после открытия фитонцидов основное моё внимание привлекли биологические вопросы. Проблема фитонцидов стала разрабатываться в нашей стране в эколого-эволюционном аспекте как проблема взаимоотношений организмов в природе. Интересы сосредоточивались на вопросах: как и почему в ходе эволюции растительного мира возникла способность продуцировать фитонциды? Свойственна ли продукция фитонцидов всему растительному миру? Какое значение имеют фитонциды в иммунитете растений? Какую роль играют они в жизни биогеоценозов? Эти вопросы были поставлены, в частности, в моей книге «Бактерициды растительного происхождения (фитонциды)», изданной в Москве в 1942 году.

На первом Всесоюзном совещании по фитонцидам (Ленинград, 1954) я сделал доклад «Явление фитонцидов как эколого-эволюционная проблема». Победное шествие эмпирически найденных прекрасных пенициллиноподобных препаратов настолько ослепило умы даже талантливых учёных, что «антибиотики» низших растений рассматривались авторами открытия как «игра природы», как случайные подарки растительного мира, не имеющие отношения к жизни их продуцентов. Такова, например, точка зрения выдающегося микробиолога Ваксмана — автора препарата стрептомицина. Эта абсолютно неверная точка зрения обусловила чисто эмпирические поиски новых «антибиотиков»: авось данный гриб или бактерия окажутся хорошими продуцентами «антибиотических веществ». Я же утверждал, что продукция низшими грибами, актиномицетами и бактериями «антибиотиков» есть частный случай обнаруженного советской наукой явления фитонцидов. Фитонциды всех растений, включая и бактерии, и низшие грибы, обладают «антибиотическими» свойствами. Антибиотики — это препараты из фитонцидов низших или высших растений, препараты из фитонцидов бактерий, фитонцидов грибов, фитонцидов эвкалиптового дерева и т.д.

Некоторые учёные, например А.А. Заварзин, считали, что заслуга открытия «антибиотиков» принадлежит биологам, обнаружившим явление фитонцидов у высших растений. С биологической точки зрения это, конечно, правильно; однако чудесные, грандиозные события, последовавшие в медицине в связи с использованием новых, неожиданных антисептиков, затмили биологическое открытие явления фитонцидов в растительном мире, и небиологам казалось святотатством даже сравнивать обнаруженное Флеммингом антибактериальное влияние пенициллиум нотатум с открытием фитонцидов.

Любой фитонцид обладает антибиотическими свойствами, но, конечно, не любой «антибиотик» идентичен фитонциду данного растения, ибо в некоторых случаях химик и медик извлекают из растения не полный комплекс химических веществ, который является фитонцидом высшего или низшего растения, а отдельные компоненты фитонцидов. Вероятно, даже наиболее изученный препарат из фитонцидов низших растений — пенициллин, над которым работала армия талантливых химиков, не идентичен полностью фитонцидам пенициллиум нотатум, являющимся основным фактором естественного иммунитета плесневого гриба.

Не из честолюбия, а в связи с борьбой биологов против чисто эмпирических подходов в поисках новых «антибиотиков» и против излишнего усердия многих врачей в подаче новых антисептиков в организм человека следует вспомнить, что мне не раз приходилось в печати приглашать медиков предвидеть биологические процессы, могущие наступить в результате самого большого эксперимента, который медицина провела над людьми и бактериями за всю историю человечества: в организмы миллионов (и даже, вероятно, миллиарда) людей ввели новые биологически активные вещества. С биологических позиций исследователям фитонцидов было очевидно уже с самого начала «пенициллиновой эпохи», что природа может резко мстить.

Действительно, произошёл и происходит стихийный отбор (в дарвинском значении этого слова) наиболее резистентных форм, именуемый теперь нередко ненаучно как «привыкание» микробов к «антибиотикам». Медицина, спасая миллионы людей новыми препаратами, создала одновременно и базу для эволюции инфекционных заболеваний. Биологией было предусмотрено не только появление новых резистентных форм микроорганизмов, но и доказывалось, что введение в кишечный тракт мощных, избирательно действующих антибиотиков нарушит эволюционно сложившиеся биоценозы кишечного тракта, равновесие в антагонизме микробов, на почве чего могут возникнуть новые болезни. И это предположение, к сожалению, оправдалось: микозы всё более беспокоят медицину.

Самым важным биологическим вопросом в учении о фитонцидах является, несомненно, вопрос о том, случайна ли продукция растениями фитонцидов. В настоящее время нельзя, конечно, сомневаться в том, что фитонциды являются важнейшим фактором естественного иммунитета любого высшего и низшего растения.

В отношении высших растений достаточно напомнить многочисленные доказательства роли фитонцидов в иммунитете, полученные в экспериментах школы Д.Д. Вердеревского. Именно это биологическое обстоятельство — растение защищает себя своими фитонцидами — обусловливает важную роль фитонцидов в природе, даёт возможность объяснить, почему антибиотические препараты, полученные из фитонцидов, оказались ценнейшим подарком для медицины, почему те или иные растения (низшие и высшие) не нейтральны друг к другу и т.д. Биологический подход дал возможность объяснить явление антагонизма микроорганизмов.

С биологической точки зрения лечение антибиотиками человека — это добавка к иммунологическим возможностям человеческого организма свойств растений, обусловливающих их иммунитет. Целый ряд и других явлений оказалось возможным объяснить исходя из основного факта: фитонциды — не случайное явление, а эволюционно выработавшееся свойство растений.

Фитопатологи и иммунологи в разных странах интересуются ролью фитонцидов в жизни растения. К сожалению, некоторые исследователи создают термины без учёта истории проблемы фитонцидов. Так, большое распространение получил термин «фитоалексины». Однако нет абсолютно никаких оснований рассматривать явление «фитоалексинов» как что-то принципиально отличное от фитонцидов.

Хорошо известно, что с самого начала создания теории фитонцидов она опиралась на факты образования фитонцидов в ответ на повреждение тканей, вызванное ранением, инфекцией и т.д. Особенно много фактов, убеждающих в неправильности «эмансипации» от теории фитонцидов некоторых исследователей фитоалексинов, имеется в лаборатории Д.Д. Вердеревского (Кишинёв), которому принадлежит инициатива доказать неаргументированность использования термина «фитоалексины» для обозначения якобы каких-то новых веществ, не предусмотренных теорией фитонцидов. Вердеревский указывает, что исследователи фитоалексинов обнаружили факты, заставляющие изменить первоначальное представление о «фитоалексинах»: «...выяснилось, что фитоалексины обладают широким спектром угнетающего влияния на развитие самых разнообразных как сапрофитных, так и патогенных микробов... количественное увеличение содержания в растительных тканях фитоалексинов может стимулироваться действием разнообразных раздражителей»[23].

Предстоит разрешить многие неясные вопросы химии фитонцидов, образования и превращения целебных веществ растений. При этом, вероятно, мы окажемся перед фактом большого разнообразия биохимических процессов в зависимости от сложившихся в сопряжённой эволюции соотношений хозяина и паразита.

Радует, что в настоящее время сложная проблема фитоиммунитета привлекает внимание исследователей, представляющих очень разные направления научной мысли. Это и понятно, так как фитонциды являются важнейшим, но не единственным фактором иммунитета растений, а с другой стороны, и фитонциды вряд ли имеют лишь одно иммунологическое значение. В растительных и животных организмах вообще нет ни одной структуры и функции, которые имели бы одно-единственное значение.

Я утверждал на совещании по фитонцидам в 1956 году, что иммунологические свойства не являются чем-то обособленным от процессов жизнедеятельности организма (обмена веществ, явления самообновления тканей и т.д.). Возникновение и смена иммунологических свойств в ходе развития животных и растений не могут быть явлениями, обособленными от процессов формообразования и развития, от разных физиологических состояний. Фитонциды, являясь важнейшими факторами иммунитета, могут играть и иную, разностороннюю роль в жизни растений.