Грибы, растения и люди - [28]

Но загадки ржавчинников интересны не только сами по себе. Интерес к ним объясняется тем ущербом, который они причиняют основным продовольственным культурам — хлебным злакам. Насчитывается более 4 тысяч видов ржавчинных грибов, паразитирующих как на диких, так и на культурных растениях. Многие ржавчинники — разнохозяйствен-ные паразиты, то есть развиваются в разных стадиях на разных растениях. Мицелий одних ржавчинников может поражать однолетние органы и погибать вместе с ними осенью. У других мицелий сохраняется в течение нескольких лет в зимующих частях растения.

Например, в корневищах молочаев зимует эцидиальный мицелий гриба из рода Уромицес. Отрастающие побеги молочая, пораженные грибом, изменяются настолько, что могут быть ошибочно приняты за самостоятельный вид растения. Уредо- и телейтостадии ржавчинника проходят на растениях гороха, образуя на стеблях, листьях и плодах ржавые уре-допустулы.

Другой пример — телейтостадия возбудителя ржавчины груши, в течение многих лет развивающаяся на можжевельнике. Мицелий проникает в древесину и вызывает опухоль пораженной части ствола или ветви. Из-под коры выступают темно-бурые образования, называемые телейтоложей гриба. После дождя они набухают, ослизняются, покрываясь массой телейтоспор, которые тут же прорастают, отчего телейтоложа приобретает оранжевый налет. Образующиеся базидиоспоры распространяются с помощью ветра.

Если они попадут на листья груши, то произойдет заражение. На нижней поверхности листьев или на плодах появляются округлые мелкие зеленовато-желтые пятна, затем они разрастаются, увеличиваются, приобретают яркую окраску. Во второй половине лета болезнь вызывает массовое опадение листьев, что очень сильно ослабляет растение. Таким образом, в отличие от ржавчины гороха, где культурному растению вредит уредо- и телейтостадия ржавчинного гриба, а эцидиальная стадия наблюдается на молочае, при ржавчине груши вредоносна эцидиальная стадия, уредостадия отсутствует вовсе, а телейто-споры образуются на хвойном растении — можжевельнике.

Возбудители ржавчины могут причинять серьезный ущерб растениям подсолнечника, сахарной свекле. На растениях льна также встречается ржавчина, существенно снижающая качество волокна. Возбудители ржавчины подсолнечника, сахарной свеклы и льна относятся к разным родам, но их объединяет общее свойство — они весь свой жизненный цикл проходят на одном растении-хозяине: весной на молодых растениях появляются эцидий, летом уредоспоры, а осенью телейтоспоры гриба. Подвержены ржавчине роза, малина, смородина, гвоздика, яблоня, слива и так далее. Здесь интересно отметить строгую приуроченность ржавчинников к определенным растениям-хозяевам. Например, грибы рода Фрагмидиум и Гимноспорангиум паразитируют только на растениях семейства розоцветных. Если находят лист или фрагмент листа неизвестного растения со следами спороношения этих грибов, то можно с уверенностью утверждать, что лист принадлежит растению семейства розоцветных.

Ржавчина злаков

Но все-таки наибольший вред причиняют возбудители ржавчины пшеницы, ржи, овса, ячменя. Против ржавчины этих культур практически не существует эффективного способа борьбы, за исключением посева устойчивых к ржавчине сортов зерновых культур. Считается, что ежегодные потери урожая пшеницы от ржавчины составляют примерно 10 процентов мирового производства зерна. Это средняя величина, но иногда ущерб может достигать и более значительных величин. Например, бывали случаи, когда пшеница с пораженных ржавчиной полей даже не убиралась.

Но ржавчинные грибы влияют не только на количественную сторону урожая, они ухудшают его качество. Из зерна пораженных колосьев сокращается выход муки, уменьшается количество белка в клейковине зерна, подавляется его всхожесть. Отрицательное действие ржавчинников и других фитопатологических грибов снижает и без того низкую продуктивность растений в природных условиях. Подсчитано, что одному человеку в течение года требуется примерно 200 килограммов зерна пшеницы. Чтобы получить это количество, необходима площадь в 1000 квадратных метров при среднем урожае 20 центнеров с гектара. Какова же потенциальная продуктивность пшеницы? Ответ на такой вопрос земледельцы получили ... из космоса. Академик Л. В. Киренский последние годы жизни посвятил исследованиям искусственных экологических систем. Развитие идей К. Э. Циолковского и В. И. Вернадского о космической функции жизни предполагало выход земной жизни за пределы биосферы. Все осуществленные до настоящего времени полеты человека за пределы Земли были выходом лишь в механическом, но не в биологическом смысле, поскольку жизнь и деятельность космонавтов поддерживали запасами продовольствия, взятыми с земли. "Жизнь как самоподдерживающийся, самовоспроизводящийся процесс, — писал Л. В. Киренский, — еще никогда не выходила за пределы земной биосферы". Таким образом, для длительных путешествий в космическом пространстве человек должен прихватить с собой часть биосферы Земли — то есть создать замкнутую биолого-техническую систему.

Изучение такой системы, регенерирующей среду, и обеспечивающей будущих звездоплавателей продуктами питания за счет потребления извне лишь энергии, показало, что при интенсивных процессах фотосинтеза для обеспечения пищевых потребностей человека достаточно 10 квадратных метров земной поверхности. Выходит, что существующую продуктивность злаков можно повысить в 100 раз! Однако результаты лабораторных исследований, при которых исключена возможность заражения растений болезнетворными микроорганизмами, практически невозможно получить в реальных земных условиях.