Борьба с бактериями и вирусами

Бактериология, как часть микробиологии, начала активно развиваться только в конце XIX – начале ХХ века, когда была создана мощная исследовательская техника для микробиологических анализов. Еще более молодая наука – вирусология, причем вирусология растений – это в буквальном смысле наука сегодняшнего дня.

Поражающие растения бактерии характеризуются различными свойствами. Часть из них многоядны, то есть способны поражать многие виды, другие высокоспециализированны и могут поселяться только на организмах определенного вида.

Многоядные бактерии вызывают мокрые гнили картофеля, капусты, лука и других овощных культур, корневой рак плодовых деревьев; специализированные – способствуют появлению бактериального рака томатов, кольцевой гнили и черной ножки картофеля, от которых ботва картофельного растения увядает и погибает. Эти же одноклеточные организмы служат причиной развития бактериальной пятнистости фасоли, томатов, капусты, бактериоза пшеницы, проса, ячменя и прочих зерновых культур. Именно они обусловливают и развитие бактериального ожога плодовых деревьев, гоммоза хлопчатника и иных болезней.

Бактерии могут поселяться в отдельных органах той или иной культуры, вызывая местные поражения (корневые гнили, сосудистые поражения, паренхиматозные гнили и ожоги), однако бактериальная болезнь может охватывать и сразу все растение, результатом чего является гибель всех его частей.

Развиваются бактерии очень быстро: нередко клетка успевает поделиться пополам за несколько десятков минут, и этим объясняется громадная скорость распространения бактериального заражения. На процесс размножения бактерий сильно влияют условия среды, например, стоит завестись заразному началу в непроветриваемых теплицах, как инфекция распространяется моментально. Способствуют заражению и различного рода механические травмы растений – через них проникают клетки бактерий. Разносят бактерии и многие насекомые, моллюски, нематоды, поэтому, борясь с ними, человек уменьшает вероятность заноса бактериальной «грязи» в те или иные культуры.

Один из самых широко распространенных химических способов борьбы с бактериальным загрязнением – применение различных антисептиков. Действие их двояко: одни антисептики попросту убивают клетки бактерий, нарушая в них какую-либо существенную реакцию обмена веществ, другие оказывают так называемое бактериостатическое действие, то есть приостанавливают дальнейшее деление клеток.

Как уже говорилось, природа бактерий как специфических одноклеточных организмов, начала активно изучаться только с конца позапрошлого века, и основные исследования на этот счет были выполнены лишь в середине прошлого столетия. Но применяли антисептики еще до того, как ученые поняли роль микробов в переносе загрязнения. Так, в 30-е годы XIX века русский фармацевт А. П. Нелюбин использовал для обеззараживания хлорную известь, а в 60-е годы английский врач Дж. Листер ввел в хирургическую практику в качестве антисептика карболовую кислоту (то есть разбавленный раствор фенола).

Научное обоснование свойств антисептиков как средств, убивающих именно микроорганизмы (в основном бактерии), было сделано в последней четверти позапрошлого века крупнейшими учеными: Л. Пастером, Р. Кохом и И. И. Мечниковым.

Наиболее широко в качестве бактерицидных препаратов используют такие дезинфицирующие средства, как фенол, сулему, этиловый спирт, формалин, перекись водорода, и газообразные вещества – окись этилена, бромистый этил, сернистый газ.

Антисептики чаще всего воздействуют на отдельные типы молекул, слагающих тело бактериальных клеток. Фенол денатурирует белки, формалин «сшивает» нуклеиновые кислоты, спирт способствует нарушению цитоплазматических мембран. В результате цитоплазма клеток коагулирует, сморщивается. Такие клетки теряют способность размножаться и, в конце концов, гибнут.

Но только антисептиками не ограничивается список веществ, используемых в борьбе с патогенными бактериями. По мере того как биохимики выясняли детали развития бактерий, открылись новые возможности в применении более специфических веществ, избирательно влияющих на какие-то вполне определенные реакции их обмена веществ. Конечно, такая избирательность действия позволила значительно эффективнее уничтожать вредные бактерии, причем часто на более ранних стадиях развития болезней.

Среди новых типов бактерицидов следует прежде всего назвать антибиотики.

Они действуют более специфично, чем антисептики, влияют на определенные цепи реакций обмена и, блокируя их, останавливают обмен клеток, результатом чего опять-таки оказывается смерть бактериальных клеток.

Еще большей изощренности и умения требует борьба с вирусными заболеваниями. Сегодня в сельском хозяйстве вместо побежденных ржавчины и головни все чаще начинают встречаться всевозможные мозаики и желтухи, вызываемые вирусами растений. Число обнаруживаемых каждый год новых вирусов не уменьшается, что ярко свидетельствует о том, что мы еще далеки от полного ознакомления даже с арсеналом вирусных болезней, не говоря уже об арсенале средств борьбы с ними.

До трети всего картофеля, собираемого сейчас в мире, ежегодно гибнет от вирусных заболеваний, приводящих к гниению картофеля в хранилищах. Недаром такое развитие получил метод выращивания безвирусного картофеля из культуры стерильных клеток.

Огромный урон приносили вирусы зерновым культурам, в том числе пшенице. Такие болезни, как закукливание злаков, вызываются специфическими вирусами.

Но, пожалуй, именно в отношении вирусов химические средства борьбы развиты слабо, и большое значение здесь придается чисто биологическим методам. Их задача – либо поставить барьеры на пути распространения самих вирусов (кстати, очень легко переносимых с соком больных растений, с остатками зараженных растений и т. п.), либо придать сортам генетически обусловленную устойчивость к ним. Правда, ведется работа и по созданию специфических химических средств борьбы с вирусными частицами – вирусоидов или вироцидов. Однако пока эффективных, дешевых и непоражающих сами растения препаратов еще не создано. Это – дело будущего.


Смотрите также:
Патогенные бактерии
Вредители и болезни сельскохозяйственных культур
Бактерии (общая характеристика)
Первые работы по защите растений от вредителей, болезней и сорняков