Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИРОДЕ БОЛЕЗНЕЙ У РАСТЕНИЙ 13
1. Первоначальные представления о болезнях растений 13
2. Опыты, подтверждающие размножение патогенных грибов и возможность передачи инфекции 16
3. Первые классификации болезней растений и предположения о причинах их вызывающих 17
4. Первые экспериментальные подтверждения роли грибов в возникновении заболевания. 20
5. Окончательное установление патогенной роли грибов 23
6. А. де Бари и вопрос о приоритете в установлении причин заболевания растений 28
ГЛАВА II. ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРИРОДЕ ИМУНИТЕТА РАСТЕНИЙ 32
1. Механическая теория иммунитета растений 37
2. Хемотропическая теория иммунитета растений... 42
3. История изучения фагоцитоза у растений.., 50
4. Цитологическое направление в изучении иммунитета растений к паразитическим грибам. Работы кембриджской школы М.Уорда 61
5. Кислотная теория иммунитета растений.. ..., 68
ГЛАВА III. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ГУМОРАЛЬНЫХ ФАКТОРОВ ИММУНИТЕТА РАСТЕНИЙ И РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИОБРЕТЕННОМ ИММУНИТЕТЕ 73
1. Роль исследований паразитизма и симбиоза в изучении гуморальных факторов иммунитета растений 74
2. Применение методов и терминологии медицины при изучении приобретенного иммунитета у растений 78
3. Искусственная вакцинация растений. 83
ГЛАВА IV. РАБОТЫ Н.И.ВАВИЛОВА В ОБЛАСТИ ШМУНИГЕТА РАСТЕНИЙ . 94
1. Первый период в работах Вавилова по иммунитету растений (І9І0-І9І9 гг.) 94
2. Второй период в работах Вавилова по иммунитету растений (І9І9-І933 гг.) 104
3. Третий период в работах Вавилова по иммунитету растений (с 1933 г. и далее) 105
ГЛАВА V. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИРОДЕ ИММУНИТЕТА ПОСЛЕ Н.И.ВАВИЛОВА III
1. Фитонцидная теория иммунитета растений III
2. Открытие фитоалекеинов и развитие представлений об их роли в реакциях фитоиммунитета... 125
3. Питательно-тормозящая гипотеза иммунитета растений. 137
4. Современные направления в изучении защитных реакций фитоиммунитета как продолжение развития представлений о природе иммунитета у растений 142
ЗАЮГОЧЕНЙЕ 149
ВЫВОДЫ 157
ПРИЛОЖЕНИЯ 160
ЛИТЕРАТУРА 162
- Первоначальные представления о болезнях растений
- Механическая теория иммунитета растений
- Роль исследований паразитизма и симбиоза в изучении гуморальных факторов иммунитета растений
Введение к работе
В данной работе рассмотрена история развития и смены представлений о природе иммунитета растений с момента их возникновения (конец XIX века) до настоящего времени, а также прослежен тот вклад, который они внесли в формирование современных взглядов. Интерес к изучению природы невосприимчивости у растений возник у ботаников в конце XIX века, и в течение многих десятилетий успех в соответствующих исследованиях определялся их работами. В настоящее время над раскрытием механизмов, определяющих фитоимму-нитет, успешно работают биохимики, молекулярные биологи и генетики. В работе доказывается необходимость взаимодействия различных биологических дисциплин в обеспечении успеха исследований. Многие выдающиеся русские и советские ученые обращались к проблеме иммунитета растений: И.И.Мечников, Н.И.Вавилов, В.Л.Комаров, А.Н.Бах, А.й.Опарин, С.Г.Навашин и др. Отмечая их заслуги, мы особенно внимательно рассматриваем работы Н.И.Вавилова в области фитоиммунитета, как лежащие в основе современных представлений об этом сложном явлении. Развитие советскими исследователями теории фитонцидов и фитоалексинов находится в авангарде соответствующих мировых исследований. Вместе с тем для советских исследований, наряду с блестяще выполненными биохимическими экспериментами, характерен и общебиологический подход при оценке и анализе полученных результатов, позволяющий глубже и всестороннее рассматривать проблему иммунитета. Мы видим необходимость данного исследования: во-первых, в растущем интересе у биологов к изучению природы иммунитета растений, вызывающим потребность воскресить ранние работы, заложившие основы исследований, и,
во-вторых, в отсутствии историко-научного анализа но этому вопросу,
В нашей диссертационной работе мы выделили следующие главы, отражающие поступательное развитие идей и формирование представлений о природе иммунитета растений:
I. Развитие представлений о природе болезней у растений (1-5). Глава охватывает период от глубокой древности (ІУ в. до н.э.) до установления фитопатогенной роли грибов (60-ые годы XIX века). Мы сочли необходимым выделить данный период, так как он отражает предысторию вопроса. Благодаря работам этого периода возникла возможность изучать на правильной научной основе природу невосприимчивости у растений.
П. Первоначальные представления о природе иммунитета растений (1-5). В главе рассматривается история возникновения первых теорий иммунитета: механической,хемотропической, осмотической, кислотной фагоцитарной, а также цитологические исследования. Охватывает период с 80-х годов XIX века до 20-х годов XX века.
Ш. История изучения гуморальных факторов иммунитета растений и развитие представлений о приобретенном иммунитете (1-3). В главе выделяются и рассматриваются три источника возникновения таких исследований: изучение паразитизма и симбиоза, применение методов и терминологии медицины, искусственная вакцинация растений за период с 1900 года до 30-ых годов XX века.
ІУ. Работы Н.И.Вавилова в области иммунитета растений (1918-1940 гг.). В главе освещен новаторский подход Н.И.Вавилова к изучению вопроса. Именно работами русского ученого, выдвинувшего теорию физиологического иммунитета и его генотшичеокого
происхождения, создана возможность для проведения современных исследований.
У. Развитие взглядов о природе иммунитета после Н.И.Вавилова (1-4). Охватывает период с 30-х годов XX века до наших дней и освещает основные направления исследований природы фито-иммунитета, возникшие на основе предыдущих. Рассматривается роль биохимии и молекулярной биологии, необходимость общебиологического подхода в оценке результатов.
Актуальность настоящей работы определяется рядом причин. На майском (1982 г.) Пленуме ЦК КПСС особо подчеркивалась необходимость создания новых сортов сельскохозяйственных растений, обладающих большей устойчивостью к болезням и вредителям. В качестве одного из путей дальнейшей интенсификации и повышения эффективности сельского хозяйства Продовольственная программа СССР намечает достижение на основе науки увеличения урожайности всех культур, увеличения выхода продукции с каждого гектара, а также научно обоснованное применение химических средств защиты растений от болезней, вредителей и сорняков /І/, В связи с этим приобретает особое значение изучение иммунитета растений во всем комплексе его составляющих проблем: природы иммунитета, взаимоотношения паразита и растения-хозяина, влияния окружающей среды, генетики и селекции устойчивых сортов, что соответствует проводимым в СССР комплексным системам мероприятий по защите сельскохозяйственных культур, приводящим к интегрированной системе защиты растений. Успехи в этих мероприятиях в значительной степени зависят от успехов в изучении субклеточных механизмов, определяющих иммунитет или восприимчивость у растения, которые, с одной стороны, дадут теоретическую основу в поисках невосприимчивых к данному заболеванию сортов, а, с другой - помогут разработать эф-
фективяые метоїщ использования этих механизмов для защиты урожая от болезней. К настоящему времени уже достигнуты некоторые успехи в этом направлении, например, при изучении фитоалексинов, их супрессоров и индукторов /2/. Шесте с тем современные успехи в изучении природы иммунитета основываются почти на вековом исследовании механизмов, ответственных в растении за проявление устойчивости или восприимчивости при нападении паразита. Все эти работы переместили внимание экспериментаторов с поверхности растения внутрь клеток, положили начало изучению химических процессов, лежащих в основе этих биологических явлений. Критическое рассмотрение различных представлений о природе иммунитета позволит отчетливее оценить успехи современной фитоиммунологии. Тем самым исто-рико-биологическое исследование становится частью общей проблемы изучения иммунитета,
В изучение природы иммунитета был внесен значительный вклад работами русских и советских ученых. Современное изучение этого вопроса ведется с применением принципов и методов физики и химии. Высокий эффект, получаемый от приложения этих наук к изучению биологического явления иммунитета, определяется последовательным проведением метода редукции - объяснения закономерностей вышележащего уровня организации через свойства нижележащего уровня. Так становится возможным понять особенности в протекании внутриклеточных биохимических процессов, обуславливающих иммунитет, исходя из чисто физико-химических взаимодействий между молекулами биополимеров. Однако метод редукции, столь успешно применяемый в современной биологии, и в частности при изучении природы иммунитета, способствует возникновению ошибочного представления о ненужности прежних традиционных биологических наук.
Подобное заключение ошибочно уже с методологической точки зрения, "ибо познание организма как сложной многоуровневой и интегрированной системы, с одной стороны, и всех форм его взаимодействия с окружающими условиями (абиотическими и биотическими), с другой, требует изучения этих явлений на всех уровнях организации" /3, с.II/. Для отечественных исследований характерно отсутствие редукционизма в изучении фитоиммунитета. Советские ученые, взгляды которых рассмотрены в данной работе, не сводят иммунитет лишь к химическим процессам растительной клетки, а видят в нем комплексное явление, возникшее в результате сопряженной эволюции паразита и хозяина при содействии определенных факторов внешней среды. В нарастающей для биологии опасности редукционизма, вызванной успехами молекулярной биологии, мы сочли особенно актуальным отметить эту позицию советских исследователей, имеющуюся еще в работах Н.Й.Вавилова и продолженную в работах М.В.Іорленко, Б.П.Токина, Д.Д.Вердеревского, Л.В.Метлицкого.
Инфекционность болезней растений была установлена намного раньше, чем инфекционность болезней животных. Однако, если в случае животных это открытие привело к блестящим открытиям, объясняющим природу иммунитета, то в случае растений не удавалось выдвинуть теорию, успешно объясняющую механизмы невосприимчивости к заболеванию. Основы для работ в этой области были заложены ботаниками и в них прослеживается в ряде случаев стремление сблизить фито- и зоопатологию, привлекая теории зооиммунитета для объяснения соответствующих явлений у растения. Однако, обнаруживая лишь в некоторых случаях аналогию с животными, реакции фитоиммунитета оказались в целом резко отличными от них. Ботаники были не в состоянии объяснить эти явления и с помощью классических методов анатомии и морфологии. Применение методов
гистологии перенесло внимание исследователей с поверхности внутрь живой клетки и положило начало поискам факторов иммунитета в физиологической реакции живой протоплазмы, а работы генетического направления показали, что в основе фитоиммунитета лежат столь же тонкие механизмы, как и те, которые ответственны за наследственность и изменчивость. Методы биохимии, используемые для изучения физиологии иммунитета, заложили современные направления исследований: изучение роли ферментов, белкового состава,окислительно-энергетического обмена, фитонцидов и фитоалексинов.Успехи молекулярной биологии, дополненные генетическими, физиологическими и биохимическими работами, толкнули исследователей на поиск молекулярных моделей, объясняющих явление фитоиммунитета. Это видно в случае изучения механизма действия фитоалексинов,поисков их GynpeccopoB и индукторов, в теории Г.Флора "ген на ген" /2, 4, 5/. Для биологии XX века характерно взаимодействие различных конкретных наук при объяснении данного явления жизни,все усиливающаяся интеграция существующих отраслей и направлений, проявляющаяся в возникновении комплексных, "синтетических" областей исследования. Если дифференциация в биологии осуществилась под воздействием внутренних потребностей развития самой науки, ійла стихийно, то процесс интеграции носит осознанный характер, приобретая значение важного методологического принципа. Интеграция связана с растущим пониманием целостности изучаемых объектов и процессов,со стремлением познать тот или иной феномен в его динамике, развитии. Дифференциация и интеграция, как отличительные черты биологических наук XX века, характерны и для фитоиммунологии, возникшей в результате дифференциации фитопатологии, а при решении своих проблем привлекающей другие науки, В связи с этим мы сочли актуальным осветить эти процессы
в нашей работе.
Целью и задачами данной работы является проведение историко-биологического исследования по проблеме "Развитие представлений о природе иммунитета растений". Это исследование должно показать, как благодаря успехам фитопатологии, возникло в этой науке направление, в задачу которого входит исследование природы иммунитета растений, рассмотреть в хронологической последовательности все теории фитоиммуяитета, их возникновение, опровержение, положительные стороны и отметить их относительную самостоятельность от соответствующих исследований зооиммунологии; проследить проникновение методов других биологических наук в ботанику при решении этого вопроса; отметить вклад отечественных исследований; коротко охарактеризовав важнейшие современные направления в изучении природы иммунитета растений, показать роль взаимодействия наук при решении этого вопроса. Конечной целью исследования является создание периодизации исследований природы иммунитета растений.
Научная новизна исследования заключена в вышеизложенных задачах работы. Она позволяет в известной мере восполнить пробел, имеющийся в историко-научной литературе по данному вопросу. В литературе есть несколько работ, рассматривающих первые теории иммунитета. Это глава в монографии П.Нобекура /6/, обзор К.Честера /7/, главы в работах Н. И.Вавилова по иммунитету растений /8, 9, 10, II/, глава в учебном пособии М.В.ІЬрленко /12/. Обзор Честера освещает только изучение приобретенного иммунитета и, имея хорошо составленную библиографию, он является скорее литературным обзором, чем специальным историко-научным исследованием. Исторический обзор, составленный Нобекуром, рассмат-
- II -
ривает лишь несколько теорий иммунитета (механическую, хемотро-пическую, фагоцитоз и приобретенный иммунитет), являясь литературным введением к последующему изложению собственных работ автора. Наиболее полно рассмотрен вопрос у Н.Й.Вавилова, в его работах 1933, 1918, 1935 гг. Однако он ограничивается рассмотрением теорий, возникших до 20-х годов. Вместе с тем в литературе отсутствует исследование роли самого Н.И.Вавилова в развитии представлений об иммунитете. ІЬрленко коротко останавливается на основных теориях, доводя их рассмотрение до современности. Но это является только главой в учебном пособии по иммунитету растений, не ставящей целью исторический анализ и лишенной необходимой для работы такого профиля подробной библиографии. Таким образом, все имеющиеся в литературе обзоры, освещающие исследования природы иммунитета растений, носят частный, фрагментарный характер, подчинены конкретным интересам авторов, не содержат специального историко-биологического анализа. В работе мы пользовались первичными источниками (статьи, монографии), содержащими фактический материал, а также вторичными (исторические обзоры в трудах некоторых авторов, письма Н.Й.Вавилова),
Настоящее исследование во многом сводилось к выявлению и изучению литературных источников, к их критическому анализу с целью создания исчерпывающей истории исследований природы иммунитета растений. Очевидно, что за столетнюю историю исследования этого биологического явления не стояли на месте. Взгляд на природу иммунитета менялся, но вместе с тем каждый отдельный этап имел значение для современных исследований, отражая прогрессивное движение знаний в этой области. Поэтому необходимо проследить этапы развития исследований природы иммунитета, их
вклад в современную науку, проследить,в силу каких обстоятельств исследователи от изучения механических факторов иммунитета пришли к изучению химических реакций, лежащих в основе явления, а в настоящее время широко пользуются молекулярно-биологическими моделями.
Современное состояние проблемы имеет выход в практику; изучение фитоалексинов, их супрессоров и индукторов дает реальную возможность использовать эти вещества природного происхождения в борьбе с заболеваниями растений. В связи с этим представляется важным проследить, как к этому двигались исследования, какую роль играли при этом различные биологические дисциплины.
Материалы исследования могут быть использованы при чтении лекций по иммунитету растений, при подготовке трудов по истории естествознания, истории биологии. Материалы работы были использованы при подготовке плановой темы в секторе истории биологии Института истории естествознания и техники АН СССР.
Первоначальные представления о болезнях растений
Фитопатология - старая наука, имеющая корни в далеком прошлом. Болезни растений были хорошо известны наиболее древним народам, и сведения об их распространении имеются в глубокой древности. Это обусловлено огромным практическим значением, которое имеют болезни растений в сельском хозяйстве в связи с наносимым ими ущербом. Как и во всех других отраслях человеческих знаний, первые попытки ориентировки в области фитопатологии сводились к отрывочным описаниям отдельных фактических данных. Теоретические выводы и обобщения проявляются в зачаточном состоянии и преимущественно на основе философских, метафизических умозаключений.
Аристотель (ІУ в. до н.э.) упоминал о ржавчине и останавливался на том факте, что эта болезнь достигает особого распространения в отдельные годы /I/. Аристотель рассматривал возможность возникновения фитопатогенных организмов от гниения отдельных частей в растениях или от гниения земли /I, с.53/.
Ученик Аристотеля Теофраст (Ш в. до н.э.) выделял следующие болезни растений: "черви, солнечные ожоги, гниль". Указывая на различную степень устойчивости, он писал: "Садовые растения болеют больше, причем одни болезни свойственны всем, другие - большей части этих растений, а некоторые только отдельным их видам" /2, с.156/. Для нашего исследования, посвященного изучению природы невосприимчивости растений к заболеваниям, интересно отметить следующее наблюдение Теофраста: "Растения, сок которых "остер", менее подвержены заболеваниям" /там же/. Теофраст отмечал большую поражаемость молодых растений, по сравнению со старыми, а также меньшую подверженность заболеваниям диких форм культурных растений. Подобно тому, как Гиппократ выделял в качестве причины заболевания человека внутренние факторы (желчь и слизь) и внешние климатические факторы, не соответствующие норме (чрезмерные жара, холод, влажность) /3/, так и Теофраст признавал в возникновении болезней растений внутренний, вызывающий болезнь, фактор, развивающийся только в определенных условиях внешней среды, ибо "растению, как в еде, так и в температуре, нужна мера. Вредно вообще все, что нарушает в природе естественное течение событий" /2,с.157/. Теофраст описывал ржавчину сельскохозяйственных растений. Он обращал внимание на то, что злаки больше подвержены заболеванию, чем бобовые, при этом сами злаки и даже различные сорта данного растения различаются по степени поражае-мости /2, с.265-266/.
Сходных взглядов придерживался Плиний-младший (I в. н.э.) /4, с.254-256/. Он проводил аналогии между болезнями человека и болезнями растений, сравнивая больные стволы с туловищем, почки и листья с глазами. По Плинию, источники болезни (гниль, шелудивость, парша, гусеницы) самозарождаются под воздействием климатических факторов (холода, жары, росы) и находятся под влиянием планет. Причину ржавчины, поражающей виноградники и хлеба, Плиний видел в "дождях, падающих с небес". Им описывалась возможность перехода ржавчины с одного растения на другое. В связи с чем он предлагал сажать лавр рядом со злаками, чтобы болезнь перешла на лавр. Плиний отмечал неодинаковую поражемость заболеванием различных растений. Для повышения устойчивости он предлагал растения еще в виде семян обрабатывать вином, содой, оливковым отстоем /4, с.292-293/. Всем авторам древности свойственно ложное представление о причинах, вызывающих заболевание. В основе их взглядов лежало представление о возможном самозарождении болезни внутри растения. Однако, хотя и не на научной основе, эти авторы отмечали различную поражаемость филогенетически далеких растений, а также роль внешней среды в возникновении и распространении заболевания.
Средние века дали мало нового в области изучения болезней растений. В работах этого периода повторяются воззрения и наблюдения Римлян и Греков. Понятия о болезнях растений оставались крайне ограниченными и состояли исключительно в распознавании внешних признаков заболеваний. На причинах повреждений мало о-станавливались, давая им более или менее фантастическое объяснение, экспериментально не обоснованное. Господство церкви приписывало возникновение болезней гневу божьему за различные преступления. Вера в сверхъестественное происхождение болезней сохранялась долго. Даже в 1718 г. ботаник С.Вайан полагал, что грибы - это изобретение дьявола, придуманное для того, чтобы нарушать гармонию природы /5/. Только применение экспериментамною метода исследования способно было поколебать устоявшиеся взгляды и дать толчок развитию фитопатологии.
Механическая теория иммунитета растений
Морфологические и анатомические особенности строения растений сравнительно легко поддавались изучению методами ботаники XIX в.: ими легко объяснить общую причину иммунитета растений. Поэтому одной из первых теорий, выдвинутых для объяснения невосприимчивости к инфекционным заболеваниям, была механическая теория.
В 1889 г. Е.Кисслинг провел два опыта по выяснению связей толщины эпидермиса и овоцненности растительных тканей с их устойчивостью к картофельной гнили. Он пришел к выводу, что растения с более тонким эпидермисом и большей оводненяостью обладают меньшей устойчивостью при проникновении гриба /12/. Уорд, в уже упоминавшейся работе 1890 г., не отрицая роли клеточных стенок, называл их только первым барьером. По Уорцу,через стенку паразит проходит при помощи ферментов, растворяющих ее, в связи с чем толщина и прочность наружного покрова имеют значение. Однако он не ограничивался только этой причиной, называя следующим защищающим этапом реакцию протоплазмы на выделяемые гифами яды /10, с.437/.
Н.Кобб, изучая в 80-90-х гг. XIX в. сорта пшеницы,заметил, что устойчивые к бурой ржавчине сорта выделялись узкими прямостоячими листьями и сильно развитым восковым налетом на колосьях, листьях, стеблях. С целью выявить зависимость между устойчивостью и анатомическим строением Кобб исследовал толщину стенок эпидермиса и число устьиц у поражаемых и иммунных сортов. Полученные им результаты показали у устойчивых сортов большую толщину эпидермиса и меньшее число устьиц, чем у восприимчивых. Кобб сделал вывод, что причина иммунитета заключается в особенностях механического строения сортов /13/. Эти выводы подтвердил его коллега В.Фаррер (1898) /14/. На основании этих фактов возникла механическая теория иммунитета. Согласно механической теории иммунитета растений иммунитет, или невосприимчивость растения к инфекционному заболеванию, обусловлен такими особенностями в строении растения, как: толщина эпидермиса; число, размер и форма устьичной щели; толщина воскового налета; опушенность. Чем больше эти анатомические характеристики, тем более устойчив будет данный сорт к .нападению патогенного организма.
Теория механического иммунитета, выдвинутая Коббом, сразу же вызвала ряд проверочных работ. Вскоре после опубликования его работ появилась работа Ю.Эриксона и Э.Хеянинга (1896), в которой авторы, не отрицая роли механических факторов, пришли к заключению, что "устойчивость к ржавчине у злаков объясняется не только такими механическими причинами, как толщиной наружных стенок эпидермиса, особенностями листовой поверхности, числом устьиц, восковым налетом на стеблях и листьях, а составляет сложное физиологическое явление" /15, с.366/,
Уорд (1902), проверяя теорию Кобба, учитывал число и размер устьиц, число волосков на I мм , толщину листа, соотношение между сосудистой и хлорофиллоносяой тканью, тип клеток и т.д. Уорд обнаружил явное и противоречивое несоответствие между кривой инфекции и любой кривой вышеперечисленных измерений, при большом совпадении кривых инфекции в этих разных случаях. Он пришел к выводу, что иммунитет или восприимчивость определяются внутренними факторами растения. Он писал: "Если согласиться с этим, мы должны будем для объяснения иммунитета или расположенности обратиться к свойствам клетки или ее состава. Из неудачи в поисках структурного (анатомического) механизма, объясняющего это явление, вовсе не следует, что в живом растении нет механизма, останавливающего инфекцию или помогающего ей. Из этого только следует, что этот механизм столь же совершенен и тонок, как и тот,который определяет такие фундаментальные свойства, как изменчивость, наследственность и другие биологические явления" /16, с.323-324/.
Роль исследований паразитизма и симбиоза в изучении гуморальных факторов иммунитета растений
Исследования в области иммунитета животных установили возможность выделения со стороны поражающих животное микроорганизмов ядовитых веществ - токсинов, в борьбе с которыми животный организм вырабатывает антитоксины, парализующие их действие. В случае взаимодействия растений и паразитических грибов предположение о существовании аналогичного явления было высказано впервые Уордом (1905). Согласно Уорду, "инфекция зависит от двух групп факторов. С одной стороны, от связей между хозяином и паразитом, включающих возможность атаки при помощи ферментов и токсинов последнего, и способности растения сопротивляться с помощью антител, а также от условий внешней среды, с другой стороны" /2, с.30/. Выделение ядовитых веществ и энзимов паразитическими грибами было подтверждено цитологическими картинами, наблюдаемыми под микроскопом при заражении иммунных сортов. Исследованиями Гибсон, Марриат, Сальмона было установлено, что внедрение паразитических грибов в ткани несоответствующих им хозяев или иммунных сортов сопровождается быстрым отмиранием клеток растения при соприкосновении с гифами грибов /3-5/,тогда как в случае восприимчивых сортов влияние грибных токсинов долго не проявлялось. Удалось выделить у ряда грибов энзимы,растворяющие оболочки и кутикулу /б/. Однако существование растительных антитоксинов и антител оставалось пока лишь предположением.
В дальнейшем вопрос об участии гуморальных факторов в иммунитете растений был поставлен при изучении симбиоза. Интересно отметить, что те же авторы, которые утверждали наличие фагоцитоза у растений (Бернар, Комаров, Магру, Галло),пришли к выводу о наличии гуморальных факторов защиты. Тем самым признавалось, что основные способы защиты животного и растительного царств идентичны и сводятся к гистогенным реакциям (фагоцитоз) и к гуморальным /7-Ю/.
Магнус (1900) отметил, что в случае эндотрофных микориз, кроме клеток, переваривающих гриб, есть клетки, в которых гриб никогда не погибает и которые служат источником питания для микоризы /II/. Бернар (1902-19II), изучая эндотрофные микоризы у орхидей, заметил, что грибные нити заполняют только клетки, закончившие рост, расположенные позади меристемы. Грибные нити образуют здесь клубки, не выходящие за пределы этих клеток до тех пор, пока увеличенное делением число клеток позволит совершиться новому этапу инвазии. Исходя из этого, Бернар предположил, что существует гуморальный фактор, способный замедлить и регулировать инвазию. Бернар провел аналогию между явлением свертывания мицелия в клубки и агглютинацией бактерий сывороткой животных, провакцированных против них, ссылаясь на книгу Мечникова "Иммунитет в инфекционных болезнях", где это явление рассматривается как случай приобретенного иммунитета.По Бернару, агглютинация имеет место и у растений в случае приобретенного иммунитета, который, по мнению исследователя, должен был выработаться при симбиозе в течение огромного числа поколений. Таким образом, он пришел к выводу, что иммунитет у орхидей, препятствующий и контролирующий скорость распространения грибов по растительным тканям, как и в случае животных, может быть двух типов: клеточным (фагоцитоз) в случае естественного иммунитета, и гуморальным, в случае приобретенного. В связи с этим Ёернар призывал особенно изучать симбиоз, как явление, позволяющее применить к растительному царству все теории иммунитета /7, 12-17/,
Комаров, изучая фагоцитоз, также пришел к выводу, что защита растения достигается следующим путем: "Гриб своими выделениями вызывает в клетке его приютившей образование антител, совершенно парализующих его деятельность и отдающих его во власть энзимов-растворителей. Изменение при этом и положения, и формы ядра, и, особенно, распределение в нем хроматина, как бы указывают на то, что ядро... физиологический орган, участвующий в выработке энзимов и антител" /8, с.1403/.
Приобретенная природа иммунитета была продемонстрирована Бернаром, Нобекуром и Магру /16, 17, 9/. Кусочки инфицированного клубня орхидеи помещались на стерильный агар. Затем этот агар исследовали на наличие веществ, задерживающих рост мицелия соответствующего гриба. Агар не только задерживал развитие мицелия, но часто убивал его совсем.
Это фунгицидное действие соков клубней оказалось специфичным и иягибировало только грибы, паразитирующие на растении-хозяине, на другие же грибы сок клубней не действовал. Как видно здесь имеет меато узкая специфичность, столь характерная для реакций приобретенного иммунитета животных.
В дальнейшем приобретенный иммунитет у орхидей был подтвержден многими авторами /см. в 18, с.304/. Таким образом, в случае микоризы орхидей, были получены убедительные доказательства наличия защитного механизма, аналогичного тому, который был установлен для животных.
