Многие сказки народов мира рассказывают о
героях, которые воскресают благодаря живой воде, возвращают себе
молодость с помощью целебных настоев и трав. Чудодейственные напитки
дают людям силу, а значит, продлевают жизнь. Но в действительности,
увы, подобных "эликсиров молодости" для человека и животных еще нет. А
вот у растений - все по-другому. Они могут и омолаживаться, и
возрождаться, да не один, а много раз.
Есть такие, которые живут тысячелетиями, например секвойи, но есть и
другие - их называют эфемерами, - жизни которым природа отвела всего
лишь одну-две недели. Проходит определенное время, и каждое растение,
как и все живые существа, начинает стареть. Старение - это ослабление
жизнеспособности организма, приводящее к отмиранию. Снижается
активность многих процессов, нарушаются строение и функции белков и
нуклеиновых кислот. Особенность старения растений в отличие от животных
заключается в наличии меристем, которые делятся на протяжении всей
жизни и не стареют. Они и образуют новые клетки и органы, частично
омолаживающие организм. Благодаря меристемам жизнь растения можно
продлевать, размножая, скажем, его
черенками. Например, комнатное
растение - агава у себя на родине, в Мексике, растет около 10 лет,
затем цветет. В момент цветения она выбрасывает высокий, до 12 метров,
цветоносный стебель с многочисленными цветками. После цветения почти
вся надземная часть агавы отмирает. Однако если агава постоянно будет
находиться в вегетативном состоянии, то есть образовывать только новые
побеги и не образовывать цветков,
жизнь ее удлинится до 100 лет.
Советским биологом Н. П. Кренке в 30-х годах была разработана теория
возрастной цикличности, согласно которой старение растения является не
непрерывным процессом, а циклическим и постоянно прерывается
противоположными процессами омоложения.
Л. Н. Толстой в романе "Война и мир" описывает состояние, казалось бы,
умирающего дерева, увиденного ранней весной Андреем Болконским:
"Это был огромный, в два обхвата дуб, с обломанными давно, видно,
суками и с обломанной корой, заросшей старыми болячками. С огромными
своими неуклюже, несимметрично растопыренными корявыми руками и
пальцами он старым сердитым и презрительным уродом стоял между
улыбающимися березами.
Только он один не хотел подчиняться обаянию
весны и не хотел видеть ни весны ни солнца".
А спустя два месяца - неожиданная встреча со старым знакомым:
"Старый дуб, весь преобразованный, раскинувшись шатром сочной темной
зелени, млел, чуть колыхаясь в лучах вечернего солнца. Ни корявых
пальцев, ни болячек, ни старого горя и недоверия - ничего не было
видно. Сквозь столетнюю жесткую кору пробились без сучков сочные,
молодые листья, так что верить нельзя было, что этот старик произвел
их".
Итак, старение у растения замедляется омоложением, и это приводит к
временному повышению жизнеспособности. Следует заметить, что полное
омложение возможно только при оплодотворении. Лишь тогда происходит
восстановление потенциала жизнеспособности, но это уже начало новой
жизни другого растительного организма.
Что же это за эликсир молодости, снова и снова дарующий радость жизни
растениям? Поиск его, а точнее говоря - веществ, задерживающих
старение, привел к открытию новой группы фитогормонов.
Это событие произошло в 1955 году. Его "виновниками" стали американские
ученые Ф. Скуг и К. Миллер, которым помогло хорошее знание метода
выращивания растительных клеток вне организма в искусственной
питательной среде - метода культуры изолированных тканей. При этом
ученых заинтересовала одна особенность. Если они брали кусочек
сердцевины стебля табака и создавали для него стерильные условия, то на
нем вскоре появлялась однородная масса клеток - каллус. Вновь возникшие
клетки, однако, почему-то быстро прекращали свой рост. Видимо, не
хватало какого-то неизвестного фактора, какого-то очень важного
биологически активного вещества, находящегося в таких стеблях.
Добавление в питательную среду ауксина мало что меняло. Но при введении
дрожжевого экстракта или кокосового молока активный рост каллуса
возобновлялся.
Однако поиски Ф. Скугом и его сотрудниками этого таинственного
вещества, будто бы имеющегося в дрожжевом экстракте и в кокосовом
молоке и вызывающего активный рост, свыше 10 лет не приводили к успеху.
Лишь было обнаружено, что слабое активирующее действие на деление
клеток оказывает аденин - пуриновое основание, входящее в состав
нуклеиновых кислот - ДНК и РНК. Но, как известно из истории науки, на
помощь ученым нередко приходит "всесильный" случай. Помог он и на этот
раз. Как-то один из сотрудников получил эфирный экстракт из
хранившегося более четырех лет и ставшего уже непригодным препарата ДНК
половых клеток сельди. Решили использовать его для опытов. Каково же
было всеобщее удивление, когда обнаружилось, что клетки интенсивно
делятся. Из экстракта выделили вещество в виде кристаллов и установили
его химическую природу. Вещество представляло собой
6-фурфуриламинопурин:
Позднее ученые выяснили, что это физиологически
активное вещество можно получить из любого препарата ДНК, если
разрушать его под давлением высокой температурой в кислой среде.
Поскольку 6-фурфуриламинопурин в присутствии ауксина обеспечивал
деление клеток кусочков тканей стебля табака, он был назван кинетином
(от слова "кинез" - деление).
Но самое замечательное свойство кинетина - способность задерживать
процесс старения. После открытия кинетина на его основе были
синтезированы многие другие схожие активные соединения, которые
получили общее название - цитокинины. Спустя 10 лет американский ученый
Д. Летам выделил природный цитокинин из незрелых семян кукурузы в
стадии молочной спелости. Понадобилось 70 килограммов початков, чтобы
получить 1 миллиграмм гормона. Его назвали зеатином (от латинского
"зеамус" - кукуруза):
В растениях широко распространены зеатин и родственные ему соединения с
цитокининовой активностью. Было доказано их присутствие в кокосовом
молоке, дрожжах. Вот почему молоко кокосовых орехов или дрожжевой
экстракт способствовали делению клеток, и раньше были незаменимы при
выращивании изолированных клеток и тканей растений. Больше всего
веществ цитокинина нового типа содержится в плодиках яблони, в
зародышах и эндосперме кокосовых орехов, растущих плодах, семенах
подсолнечника и сои. А в листьях, стеблях и корнях этих веществ
обнаружено значительно меньше. Так, листья яблони в пять раз беднее
цитокининами, чем растущие плоды.
