Чих! Чихание, насморк, глаза, пекут и слезятся, раздражение в носу для миллионов людей является признаком прихода весны. Обычно такие аллергические симптомы вызывает пыльца в воздухе. По подсчетам «БМД» (бывший «Бритиш медикал джорнэл»), каждый шестой житель в развитых странах страдает от пыльцевой аллергии, или сенной лихорадки. Эти статистические данные совсем не удивляют, ведь весной растения выбрасывают в воздух очень много пыльцы.
Ученые установили, что хвойные леса на юге Швеции ежегодно выбрасывают в атмосферу около 75 000 тонн пыли. Амброзия, растение, вызывает у жителей Северной Америки сенную лихорадку, за день производит миллион пыльцевых зерен. Легкий бриз поднимает этот пыльцу на 3 километра над землей и относит его на 600 километров в море.
Но почему пыльца вызывает у некоторых аллергическую реакцию? Прежде чем ответить на этот вопрос, Узнаем больше о пыльце, а в частности о том, как прекрасно созданы крошечные пыльцевые зерна.
Крошечные зернышки, несущие жизнь
В «Британской энциклопедии» сказано, что пыльца «в семенных культурах образуется в пыльники, мужском органе растения, и ветром, водой, насекомыми и т.д. переносится на пестик, женский орган, где и происходит оплодотворение».
В цветочных растений пыльцевые зерна состоят из трех частей: генетивно ядро и две оболочки, которые покрывают зерно. Внешняя оболочка настолько прочна, что почти не поддается разрушению: она опорная к сильным кислотам, щелочам и даже высокой температуры. Но пыльца большинства растений жизнеспособный лишь несколько дней или недель. Оболочка же пыльцевого зерна может существовать тысячи лет, поэтому в почве есть множество пыльцевых зерен. Кстати, ученые сделали много открытий в палеоботанике, исследуя пыльцу, найденный в почвах, взятых на разной глубине.
Эти открытия ученые могли сделать благодаря характерным свойствам внешней оболочки пыльцевого зерна. В зависимости от типа пыльцы, эта оболочка может быть гладкая, морщинистая, покрыта бороздками, шипами или различными выпуклостями. «Пыльца каждого растения, так же как и отпечатки пальцев человека, является уникальным, так узор на пыльцевом зерне помогает распознать, растении этот пыльца принадлежит», — отметил профессор антропологии Фон Браент.
Опыление — необычный процесс
Пыльцевое зерно, попав на рыльце, или верхнюю часть пестика, после определенной химической реакции отекает и из него прорастает пыльцевая трубка, которая проникает в семенного зачатка. Сперматозоиды с середины пильного зерна проходят через трубку к семенного зачатка, в результате чего образуется оплодотворенная семя. Когда семя созревает и попадает в соответствующую среду, то начинает прорастать.
Хотя некоторые семенные растения являются однополыми, большинство из них — двуполые и производят как пыльца, так и семенах зачатки. Одни растения самоопыляются, а в других происходит перекрестное опыление. Перекрестное опыление — это процесс переноса пыльцы с цветка на цветок в пределах одного вида или близко родственных видов. Растения, которым присущ этот вид опыления, «выбрасывают свой пыльцу до или после того, как рыльце готова к опылению, так самоопыления не происходит», — говорится в энциклопедии «Британика». Другие растения не самоопыляющихся ибо посредством определенных химических ферментов способны распознать свой пыльца и пыльца растений того же вида. Когда они обнаруживают собственный пыльцу, то прекращается рост пыльцевой трубки, и пыльца уже не может выполнять своего назначения.
В территориях, где изобилует разнообразие растений, воздуха просто переполнен смесью различных пилы. А как растения находят именно то пыльца, который им нужен? Временами службу становятся сложные принципы аэродинамики. Рассмотрим для примера сосну.
Как найти свое?
Мужские шишки растут гроздьями, и когда созревают, выбрасывают в воздух облака пыльцы. Вот какое открытие сделали ученые: женские шишки вместе с иголочками сосны направляют воздушные потоки так, что требуется пыльца в воздухе отсеивается и попадает прямо на репродуктивную поверхность этих шишек. В женских шишек репродуктивная поверхность становится доступной, когда чешуйки, отделяясь друг от друга, немножко приоткрываются.
Ученый Карл Никлас проводил детальные исследования необычных аэронавигационных способностей сосновых шишек. Вот что он написал в журнале «Саентифик америкен»: «Наши исследования показали: благодаря тому, что шишки растений каждого вида отличаются формой, они соответственно модифицируют потоки воздуха … Каждый вид пыльцы также имеет свой размер, форму, удельный вес, и это позволяет ему уникальным способом взаимодействовать с потоками воздуха ». Насколько эффективны эти изобретения в природе? Никлас отмечает: «Большинство шишек, которые мы исследовали, отбирают из воздуха только собственный пыльца».
К счастью для тех, кто страдает от аллергии, не все растения опыляются ветром. Многие пользуются по услугам животных и насекомых.
Нектар — сладкая прелесть
Растения, которые опыляются птицами, мелкими млекопитающими или насекомыми, имеют определенные приспособления для этого, например шипы, колючки, клейкие нити — все, чтобы оставить свой пыльцу на теле сладкоежек-опылителей. Например, мохнатый шмель, перелетаючы с цветка на цветок, переносит на себе до 15 000 пыльцевых зерен!
Пчелы, кстати, являются главными опылителями цветковых растений, которые в свою очередь награждают этих тружениц сладким нектаром и пыльцой одновременно. А пыльца, кроме всего, чрезвычайно богатый протеинами, витаминами, минералами и жирами. При такой удивительной сотрудничества пчелы могут побывать более чем на 100 цветках за одно путешествие. При этом они будут собирать пыльцу и нектар, только из одного вида цветов до тех пор пока не насытятся или же пока не выносят все. Разве не удивительно, что в таком чрезвычайном процессе опыления помогают инстинкты.
Цветы-обманщицы
Некоторые растения не хотят угощать своими сладостями. Вместо того, чтобы соблазнить насекомых и заставить их к опылению, определенные цветы прибегают к незаурядных хитростей. Рассмотрим, как необычно происходит опыление в орхидеи Дракеи, которая растет в Западной Австралии. Даже человеку не отличить центральную лепесток этого цветка от толстенький бескрылой самки определенного вида осы. Представьте себе, этот цветок еще и выпускает такое вещество, которое напоминает половой феромон или аттрактант самки-осы! На конце стебля орхидеи, именно над этой центральной лепестком, прикрепленные клейкие мешочки, наполненные пыльцой.
Запах самки влечет самца осы, и он подлетает, занимает лепесток и пытается вместе с «избранницей» подняться вверх. Когда мужчина в объятиях со своей «любимой» хочет взлететь, он переворачивается и касается липких мешочков с пыльцой. Благодаря своему строению лепесток не отрывается, а снова отклоняется вниз. Самец же, осознав ошибку, отпускает лепесток и перелетает на другую орхидею, которая так же ловко обманывает его. Так он переносит пыльцу с цветка на цветок и необычным способом опыляет их.
Но когда появляются настоящие осы, самцы непременно выбирают их, а не цветы-обманщицы. К счастью, орхидеи цветут за несколько недель до того, как самки-осы выбираются из своих куколок из-под земли. Поэтому в этот период цветы не имеют никакой конкуренции.
Почему пыльца вызывает аллергию?
Но почему некоторые люди так реагируют на пыльцу? Когда крошечные пыльцевые зернышки оседают в полости носа, липкая слизистая оболочка поглощает их. Так они перемещаются в гортань, после чего человек или глотает их, или викашлюе без побочных эффектов. Однако в некоторых людей пыльца раздражает иммунную систему.
Проблема кроется в пыльцевом протеине. По определенным причинам протеин некоторых видов пыльцы представляет угрозу для иммунной системы страдающих аллергией. В организме таких людей возникает так называемая цепная реакция, которая появляется в результате деятельности тучных клеток — клеток соединительных тканей, начинают выделять очень много гистамина. Гистамин вызывает расширение кровеносных сосудов, благодаря чему по ним могут быстрее двигаться клетки иммунологической защиты. Когда у человека есть какая-то инфекция или повреждения эти клетки спешат на помощь организму, чтобыосвободить его от клеток-захватчиков. Однако у тех, кто имеет аллергию, пыльца вызывает фальшивую тревогу, что приводит к раздражениям в носу, насморка, отеков и слезотечения.
Специалисты считают, что больные аллергией могут унаследовать ее от своих родителей, хотя те иногда чувствительны на совершенно иной аллерген. Еще один возможный фактор, который вызывает аллергию, — это загрязнение окружающей среды. «В Японии после опытов, проведенных на животных, установили, что высокий уровень выхлопных газов в воздухе повышает чувствительность к пыльце, — говорится в журнале« БМД ».
К счастью, существуют антигистаминные препараты, которые облегчают симптомы аллергии. Как видно из названия, эти препараты подавляют действие гистамина. Хотя пыльца и приносит кому неприятности, однако поражает то, с каким мастерством созданы эти крошечные зернышки и каким чрезвычайное образом они разносят жизни. Ведь без пыльцы наша Земля превратилась бы в пустыню.
