Владимир Кузнецов: Человек использует "космическую" деятельность растений

  • Печать

Источник: http://www.inauka.ru/press/article33179/print.html

 

 

С Владимиром КУЗНЕЦОВЫМ, главным редактором журнала и директором Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН беседует наш корреспондент Лия ПОЗДНЯКОВА.

 

 

- Каковы приоритеты физиологии растений?

- Эта наука сформировалась 200 с небольшим лет назад, а Институт физиологии растений, где я работаю директором, возник в 1890 году. Журнал был создан в 1954 году академиком А.Л. Курсановым, английская версия появилась спустя два года. Журнал стал активно пропагандировать новые идеи и методы в физиологии растений. В тот период только-только начинался перевод отечественной физиологии растений на новые физико-химические рельсы. В течение полутора столетий физиология растений разрабатывала теорию повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

Однако по мере расширения и углубления наших знаний становилось все более очевидным, что количество и качество урожая в настоящее время определяются уже не уровнем развития фундаментальной науки, а факторами экономического и социального характера. На первое место сейчас выходят проблемы глобальной и региональной экологии, а также вопросы выживания растений в условиях экологических катастроф. С наступлением индустриальной эры скорость изменения среды обитания возросла в десятки, сотни и даже тысячи раз. И произошло это за последние 200 лет, с точки зрения эволюции - одно мгновение. Смогут ли растения адаптироваться к столь быстрым изменениям среды, остается неясным. И надо предсказать, что будет.

- А мы можем повлиять на их адаптацию?

- К сожалению, не можем. Мы можем лишь повлиять на среду обитания, очищая загрязненные территории и разрабатывая экологически безопасные технологии. Ученые же обязаны дать научный прогноз развития глобальных событий. Другая серьезная проблема связана с генетически модифицированными организмами (ГМО). Сейчас мы покупаем продукты с компонентами ГМО, и они потенциально опасны. Но помимо биологических рисков ГМО таят в себе риски и экологические. Практически все ГМ-растения, устойчивые к насекомым, образуют бактериальные токсины.

Например, картофель, устойчивый к колорадскому жуку, синтезирует не свойственный ему токсин. Колорадский жук, поедая ботву такого картофеля, может погибнуть, а может и не погибнуть. Среди популяции жуков всегда имеются особи, для которых токсин не является ядом. И они дадут потомство новых устойчивых к яду насекомых. Их появление лишь дело времени. Таких жуков до сих пор в природе не было. А в любом биоценозе все уравновешено, и появление этого жука-мутанта нарушает сложившиеся биологические "устои".

Появляются уже и суперсорняки. Они устойчивы к гербицидам. А устойчивость эта передается им от ГМ-растений. В связи с появлением ГМО нами было создано новое научное направление - физиология трансгенного растения. Наша задача узнать, каким образом несанкционированное вмешательство человека в геном отразится на жизни растения.

- А кто санкционирует или не санкционирует это вмешательство?

- Эволюция. Есть законы, по которым растение развивается. Существует жесткий запрет на обмен генетической информацией между далеко отстоящими видами. В природе это аксиома. В случае ее нарушения имеет место патология. Генная инженерия нарушает этот запрет. Уже сейчас созданы ГМ-растения, способные накапливать белки рыб, бактерий, насекомых и других организмов.

- Это напоминает мне легенду о происхождении китайской собачки - пекинеса. Она гласит, что пекинес - потомок обезьяны и бабочки.

- Эту легенду уже превратили в реальность. Генетически модифицированный организм подобно сказочному пекинесу является искусственной химерой. Хорошо ли это? При создании ГМО наука внедряется в святая святых живой клетки - в ее генетический аппарат. Так что развитие генной инженерии без опережающего развития биобезопасности напоминает автомобильные гонки без тормозов. А оценивать "достижения" подобных гонок будут только наши потомки.

- Как изучают физиологию растений?

- Физиология растений как наука занимает промежуточное положение между общей биологией и молекулярной биологией. В ней используются методы физиологии, молекулярной биологии и других смежных наук. Однако в поле зрения физиолога всегда находится целое растение. Мы пытаемся понять законы протекания первичных реакций, которые лежат в основе таких интегральных физиологических процессов, как фотосинтез, дыхание, минеральное питание, адаптация, рост, онтогенез.

- Прикладное значение вашей науки - предсказание поведения растений?

- Конечно, не только это. Выяснение механизмов протекания физиологических процессов - это фундамент создания новых технологий. Мы были одними из первых в мире в области изучения биологии изолированных клеток и органов растений. На базе теоретических разработок института созданы фитотехнологии нового поколения. Роль "фабрик" для производства полезных веществ в этом случае выполняют изолированные клетки или корни женьшеня, диоскореи, раувольфии, шлемника и других лекарственных растений. Это позволяет не только производить лекарственное сырье, но и сохранять исчезающие в природе виды.

Кроме того, в течение десятков лет создаются методы сохранения биоресурсов планеты. Речь идет об институтских коллекциях исчезающих и хозяйственно ценных видов растений. Некоторые из них имеют международный статус. Так, в криобанке хранятся клетки, ткани и семена растений при температуре минус 196 градусов.

- И как долго хранятся?

- Сколь угодно долго. Сравнительно недавно мы разморозили клетки земляники 25-летней давности, получили растение, оно дало плоды. Мы их, конечно, съели. Очень вкусно.

- Как результаты работ отражаются в журнале?

- Мы ежегодно публикуем 150-160 статей экспериментального и обзорного типов. Довольно активно идут статьи крупных иностранных ученых. В последние два года просто натиск статей из Китая, с Ближнего и Среднего Востока, из Центральной Азии и других регионов.

Сейчас очень высок интерес к физиологии растений. Ведь только растение может вырабатывать кислород и создавать органическое вещество из углекислого газа и воды, используя энергию Солнца. Остальные обитатели планеты, включая и человека, только пользуются результатами "космической" деятельности растений.