В нашей средней полосе растет немало растений, способных вызвать недомогание. Это бузина, белая акация, лютик, паслен, наперстянка и другие. Есть и такие, плоды которых смертельно ядовиты. К счастью, у нас не растут самые опасные из растений — южноамериканская чилибуха и африканский строфант. Зато есть белена — достаточно съесть десяток ее сладковатых ягод, и возникают тошнота, галлюцинации, бред (вспомните народное выражение: «Ты что, белены объелся?»). Такие же симптомы при отравлении белладонной и дурманом. Цикута, она же вех ядовитый, вызывает сильные судороги, а иногда и смерть. Действует она довольно быстро, уже через несколько минут, поэтому «гуманные» афиняне именно ею отравили Сократа. Правда, обывателю цикутой отравиться трудно, поскольку у этого растения ядовит только корень. Смертельно опасны ягоды волчьего лыка, а также его сок, от попадания которого только лишь на кожу появляются волдыри и язвы. Такое же происходит от сока других растений, например обычного молочая.
Горькая сладостьО ядовитых растениях люди знали давно, но только в XIX веке химики смогли выделить из них различные виды алкалоидов — веществ, которые в основном обуславливают ядовитость. Кроме них, в растениях содержатся синильная кислота, гликозиды и другие опасные для человека компоненты. Конечно, ядовитые растения менее опасны, чем животные, ведь они используют яд только для защиты (впрочем, есть растения, парализующие ядом насекомых, которыми они питаются). К тому же отравиться ими можно, лишь отведав ядовитых плодов, ягод или семян. Правда, многие все же делают это по незнанию.
Значительные открытия в науке о ядах можно пересчитать по пальцам. В XVII веке тосканский врач Франческо Реди доказал, что змеиный яд опасен лишь при попадании в кровь. Убеждая в этом коллег, он публично выпил изрядную дозу (хорошо, что у него не было язвы!). Через столетие другой итальянец — Феличе Фонтана продолжил исследования и описал реакцию различных внутренних органов на яд. В конце XIX века биологи начинают искать лекарство от укусов змей и обнаруживают, что подопытное животное становится невосприимчивым к яду, если его вводить постепенно, увеличивая дозы. За этим быстро последовало самое значимое событие в зоотоксинологии — создание в 1895 году первой противозмеиной сыворотки. Ее изобрел Альбер Кальме из Пастеровского института в Париже. Процесс приготовления оказался несложным: лошадям делали курс уколов змеиного яда, начиная с малых доз, постепенно увеличивая его количество. В их крови образовывались антитела, нейтрализующие молекулы яда, со временем их становилось все больше и больше, пока животное не переставало на него реагировать. Именно эта полная антител кровь лошади и служит для человека спасительным лекарством. Правда, сыворотка спасает от яда только одного вида змей. Ученые не оставляют попыток найти универсальный антидот от яда всех змей. Но пока получаются вещества, которые могут привести к гибели человека, как и сами змеиные токсины.
Еще в древности люди пытались найти универсальное средство от яда. Дальше других в этом продвинулся понтийский царь Митридат VI, правивший c 121 по 63 год до н. э. Принимая малыми дозами разные яды, он выработал невосприимчивость к отравлению. В итоге, когда царь решил, что его час пробил, он захотел покончить с собой, но ни один яд его не взял. Известно, что «антидот» Митридата Евпатора включал более 50 частей— множество трав, опий и змеиный яд. Другим популярным противоядием считался териак, универсальное в Средние века лекарство, хотя оно и обладало только болеутоляющими свойствами. Предлагались и другие средства: молоко, вино, инжир, но все они оказались неэффективными.
В поисках панацеи
Яд животных-охотников действует по-разному. Чаще всего он парализует жертву, позволяя хищнику без помех съесть ее. У пауков и некоторых змей яд одновременно растворяет ткани и облегчает усваивание пищи. Змеиный яд также имеет нейротоксическое действие — он поражает нервную систему и при больших дозах вызывает остановку сердца. У большинства морских животных и насекомых яд оказывает гемолитическое действие: он разрушает ткани и кровеносные сосуды. Характерно, что сила действия яда не зависит от размеров животного. Укус муравья (он ведь тоже ядовитый) для человека безвреден, а у такого же по величине африканского жучка диамфидии он смертельно опасен. Все дело в концентрации яда и способности быстро ввести его в организм. К примеру, знаменитая черная мамба — не самая ядовитая из змей. Однако она при укусе впрыскивает в рану наибольшее количество яда и убивает крупное животное или человека всего за полторы минуты.
Древолазы — редкое исключение. В основном яд живых существ, которые защищаются от хищников, довольно слаб — чаще всего он сводится к «химической защите», как у божьей коровки или лесного клопа. Иное дело — животные-охотники. Они долго выжидают и потом бросаются на жертву. У них зачастую есть только один шанс, чтобы завладеть добычей, поэтому яд должен быть очень сильным и действовать мгновенно. Эта активная стратегия требует создания особого аппарата по производству яда и его доставки к цели. Лучше всего механизм охоты с помощью яда отлажен у змей, но он также широко используется животными всех других групп, включая одноклеточных. При таком раскладе яд обычно синтезируется внутри организма из различных белков, как слюна или желчь. Белковые яды особенно опасны для человека, поскольку они быстро вступают в реакцию с белками нашего организма.
Механизмы защиты живых организмов при помощи ядов удивительно многообразны. Самый сильный яд растений — знаменитое кураре — получают из растения рода чилибуха, которое вырабатывает его исключительно для защиты. Этот яд южноамериканские индейцы издавна применяли на охоте, смазывая им наконечники своих стрел. Всего одно попадание стрелы в любую часть тела крупного животного, например тапира, было для него смертельным. Довольно долго ученые не могли понять, как действует этот яд. Эксперименты убеждали, что ни на нервные волокна, ни на мышцы кураре не оказывает никакого влияния. Только с открытием синаптической щели между нервным окончанием и мышцей стало понятно, что кураре блокирует прохождение электрических импульсов с нерва на мышцу. Мозг тапира приказывает телу — беги, уноси ноги от охотника! Но мышцы не повинуются приказу, поскольку он до них просто не доходит. Потом наступает паралич дыхательной мускулатуры, удушье и смерть. В основе своей кураре состоит из алкалоидов, которые так и называют — курарины. Тропические деревца синтезируют их сами и накапливают в коре и стволе, чтобы защищаться от многочисленных насекомых и сохраняя таким образом численность вида. Сходный с растениями метод защиты используют лягушки-древолазы — самые ядовитые позвоночные на Земле. Маленькие амфибии обитают в лесах Южной Америки и о своей «начинке» предупреждают яркой окраской. У древолазов кожа пронизана железами, выделяющими микроскопические доли яда, которых вполне достаточно, чтобы убить ягуара. Яд этот состоит примерно из ста разных веществ, но его действующая основа — батрахотоксин из группы алкалоидов. Это один из сильнейших ядов небелковой природы, который увеличивает проницаемость оболочки нервных и мышечных клеток для ионов натрия. Из-за этого электрический потенциал нервной клетки изменяется, и она больше не может проводить импульсы. В результате возникает аритмия сердца, ведущая к его остановке. Чтобы батрахотоксин подействовал, ему достаточно попасть в кровь через слизистую оболочку или трещинки на коже. Вот почему этих лягушек никто не трогает, кроме индейцев, которые смазывают лягушачьим ядом охотничьи стрелы. Сами лягушки-древолазы к своей отраве нечувствительны. Но, как это получается, неясно. Непонятно и происхождение их яда. Теоретически он может синтезироваться в организме или даже вырабатываться бактериями, живущими в симбиозе с лягушками. Но, скорее всего, алкалоиды поступают из какого-то источника пищи. Это мнение ведущего исследователя ядовитых амфибий Джона Дейли из лаборатории биоорганической химии Национального института здоровья (США). Кстати, известны случаи, когда выращенные в неволе древолазы теряли свою ядовитость. Видимо, им нужен какой-то особый рацион.
Ядовитые живые организмы делятся на две большие группы: одни используют яд для нападения, другие для защиты. Это различие целей принципиально, оно сказывается и на строении животного или растения, и на образе его жизни, и на типе применяемого им яда. У того, кто использует отраву для отпугивания врагов, она накапливается в организме, делая его невкусным, горьким, а то и смертельно опасным для потенциальных врагов. При этом яд часто действует избирательно. Например, почти все части аронника пятнистого ядовиты, однако его можно есть птицам, которые помогают этому растению размножаться. Ярко-оранжевая «кровь» божьей коровки содержит сильно токсичные алкалоиды и надежно защищает хозяйку от поедания хищниками. Тарантул просто выпихивает божью коровку из своей норы, тогда как другое насекомое он бы обязательно съел. Выбирая стратегию защиты, растение впитывает токсины из окружающей среды, чаще всего из почвы, а животное получает их с пищей.
Живая природа не менее ядовита, чем неживая. Только среди насекомых 800 тысяч видов используют яд или так называемую «химическую защиту». Из 3 500 известных сегодня видов змей — 410 ядовиты. Из 300 тысяч видов растений около тысячи смертельно опасны для людей. Вся эта статистика достаточно условна, ведь новые виды открываются каждый год, и мы просто можем не знать о других неизученных видах, несущих в себе отраву.
От защиты к нападению
Родина жабы-аги — джунгли Южной Америки. В 1935 году компании, производящие сахар, привезли жабу в Австралию, чтобы сократить популяцию жуков-вредителей на плантациях сахарного тростника. Сто амфибий выпустили на поля штата Квинсленд, и уже через полгода там прыгали 60 тысяч юных жаб, которые со страшной скоростью стали плодиться по всему побережью. Сначала сахарные магнаты радовались, но потом впору было плакать. Если для жучков-вредителей через пару десятилетий создали пестициды, то на американскую жабу управы нет никакой. В родных условиях агу худо-бедно поедают рыбы и пресмыкающиеся, привыкшие к ее яду за миллионы лет соседства. Но австралийская фауна к буфотоксину оказалась чувствительна: черноголовых питонов и смертельных змей находили мертвыми с жабой во рту. Ядовитые земноводные стали серьезной угрозой не только для животных, но и для людей. Так в очередной раз стало ясно, что живые организмы, безвредные в одних условиях, могут стать смертельно опасными в других.
Дело было в 1976 году в глухом уголке Австралии, где местные жители до сих пор гадают о дожде и считают докторов шарлатанами. Один крестьянин с острой зубной болью обратился к знахарю, и тот посоветовал положить за щеку кусочек жабьей кожи. Бедолага сделал, как ему велели, и вскоре действительно перестал чувствовать боль — он умер. Дело в том, что во рту у него оказалась часть ядовитейшего животного — жабы-аги (Bufo marinus). Ее кожа и внутренние органы пропитаны буфотоксином — ядом судорожного действия. У отравившегося человека учащается пульс, появляются рвота и судороги, а потом наступает смерть от паралича сердца.
Неудачный эксперимент
Конечно, для человека опаснее всего яд, содержащийся в живых организмах. Но далеко не все живые существа производят его сами, многие вредные компоненты они заимствуют из неживой природы. К ядам «неживого» происхождения относятся тысячи веществ, образовавшихся в недрах нашей планеты и в атмосфере. Самые распространенные из них — это производные ртути, свинца, кадмия, мышьяка, серы. В природе все эти элементы находятся в виде минералов, часто используются в промышленности и даже входят в состав лекарств. Но стоит превысить допустимую, как правило, очень небольшую дозу, как они вступают в реакцию с белками и аминокислотами человеческого организма и начинают свою разрушительную работу. Это приводит к нарушению процессов дыхания, мышечного сокращения, передачи нервных импульсов. Кроме того, эти элементы накапливаются в телах животных и растений, делая их ядовитыми при употреблении в пищу.
Мир ядовит. Все вокруг: воздух, вода, пища — потенциальный яд, при неправильном или чрезмерном употреблении которого отравление неизбежно. Если необходимое организму содержание поваренной соли увеличить в десять раз — наступает смерть. Основа жизни, кислород, взятый в большом количестве, становится ядом. Употребление в один прием нескольких литров обычной воды приводит к гипонатриемии.
Ядовитая эволюция
на » » » Ядовитая эволюция
Поиск по базе статей
Ядовитая эволюция - Наука и образование » Неопознанное » Загадки природы
Комментариев нет:
Отправить комментарий