Загадки лесов, лугов и степей

 ...Полями пахнет, - свежих трав,
 Лугов прохладное дыханье!
 От сенокосов и дубрав
 Я в нем ловлю благоуханье...

Ив. Бунин

Лес! Сколько добрых и умных слов сказано о нем, о его роли в жизни человечества. И небиологам известно, что все животные и человек живут в конечном счете только потому, что зеленые растения могут усваивать энергию солнечного луча и строить органические вещества из простых соединений. Об этой космической, планетарной роли растений известно всем. Благодаря растениям мы - дети солнца!

А санитарные гигиенисты нам доказали, например, какую большую роль играет лес, очищая воздух от пыли. А. А. Молчанов создал гимн лесу в статье, напечатанной в журнале "Здоровье" (№ 1 за 1973 г.).

"В лесу, - пишет он, - почти нет пыли, в то время как даже в полевом воздухе, не говоря уже о городском, ее содержится до 25 граммов в одном кубическом метре. Ученые подсчитали, что кроны еловых деревьев на одном гектаре задерживают ежегодно 32 тонны пыли, сосновых - 36, дубовых - 56, буковых - 63 тонны".

Вспомним, о чем говорилось в начале книги. Один гектар можжевелового леса может за сутки выделить в воздух 30 килограммов летучих фитонцидов! Этим количеством в точных лабораторных опытах можно уничтожить такое количество микробов, которое находится во всех закоулках большого города!

Ялтинский ученый Мария Николаевна Артемьева выяснила, что один гектар лиственных лесов выделяет за сутки около 2 килограммов летучих органических соединений, а один гектар хвойных лесов - 5 килограммов.

Артемьева провела многолетнюю работу, изучив фитонцидные свойства 1112 видов и сортов культивируемых и дикорастущих растений Южного берега Крыма. Она выяснила, что выделяемые растениями летучие фитонциды влияют на микробов воздуха.

В молодом сосновом бору и в кедровых лесах наблюдается фактически стерильный воздух. Если даже и близки к этим лесам населенные пункты, все равно воздух в лесах почти не содержит бактерий, хотя там, где живут люди, где есть жилища, всегда много бактерий. Вспомним опыты ученого-лесовода П. И. Брынцева, который доказал, что листья березы, клена, дуба, лещины, ивы и других растений продуцируют в воздух летучие фитонциды в огромных количествах. Вспомним, наконец, А. М. Думову и Б. С. Драбкина, доказавших, что выделяющиеся из неповрежденных декоративных растений фитонциды оказывают влияние на микрофлору воздуха.

Некоторые исследователи считают, что в одном кубическом метре воздуха в лесу содержится только около 500 бактерий, а в больших городах - 36 000! О других опытах, с более "сенсационными" результатами, не будем рассказывать.

Богат и чудесен зеленый мир на земном шаре. В растительном мире еще много неизведанных тайн. Мы даже не изучили еще точно, как влияют разные типы лесов, лугов, степей на микробное население окружающего воздуха.

Украинский ученый академик Н. Г. Холодный наряду с фактами вредного действия летучих веществ высших растений на микроорганизмы обнаружил не менее интересное явление: в некоторых случаях летучие вещества, наоборот, улучшают жизнь тех или иных бактерий, ускоряют их размножение. Особый интерес представляют в этом отношении цветы многих растений.

Н. Г. Холодный не ограничился этим открытием. Он высказал смелое и очень важное для медицины предположение: летучие органические вещества, выделяемые высшими растениями, могут оказаться "атмосферными витаминами" или витаминоподобными веществами. Эти вещества усваиваются в качестве пищи животными или другими растениями. Пока это лишь предположение, но предположение вполне обоснованное.

И здесь перед нами снова встает вопрос: не могут ли птицы, млекопитающие и человек, вдыхая в лесу летучие фитонциды, усваивать их, "есть" их своими легкими. Легкие человека так устроены, что обладают огромной всасывающей поверхностью. Их можно уподобить сильно разветвленному дереву (рис. 75). Гортань переходит в дыхательное горло, или, как его называют иначе, трахею. Эта длинная дыхательная трубка проходит в грудную полость, где делится на правую и левую ветви, называемые бронхами, которые и входят в легкие. В тканях легкого они все более и более ветвятся, становясь мельчайшими бронхами. Концевые части этого "дерева" - так называемые альвеолы. Их очень много - до 300 или даже до 400 миллионов. Стенки альвеол очень тонкие, податливые, эластичные. При вдохе расширение легких происходит как раз за счет растяжения альвеол. Строение клеток, из которых состоят стенки альвеол, приспособлено к газообмену - к поглощению кислорода и отдаче углекислого газа. Стенки всех альвеол обоих легких человека обладают огромной поверхностью - до 100 квадратных метров!

Рис. 75. Легкие человека: 1 - гортань; 2 - дыхательное горло; 3 - бронхи; 4 - веточки бронхов

Мы уже знаем, что при вдыхании летучие фитонциды могут незамедлительно попасть в кровяное русло и разнестись по всему телу.

Если предположение Н. Г. Холодного правильно, если в составе летучих фитонцидов, например, хвойных деревьев или дуба есть витаминоподобные вещества, а человек своими легкими может их усваивать, то сколь же благотворен для человеческого организма должен быть воздух соснового леса или дубовой рощи!

Ученые интересуются, конечно, не только влиянием летучих фитонцидов на микробов, находящихся в воздухе, но и тем, какое влияние оказывают фитонциды растений на организм здорового и больного человека.

Интересны исследования Е. С. Лахно, Т. В. Старовойтовой, А. Н. Сверчкова, Н. В. Козловой и других киевских ученых - специалистов по санитарной гигиене. Они попытались дать разностороннюю гигиеническую оценку лиственных и хвойных лесов, а не только их бактерицидные свойства. Они, в частности, изучали ионизацию приземных слоев воздуха в связи с жизнедеятельностью растений. Степень ионизации кислорода имеет большое значение для здоровья людей.

Врач И. И. Кияницын содержал кроликов и морских свинок в воздухе с обычным количеством кислорода, но в котором не было ионизированных молекул. Животные погибали. "Кислород, да не тот", - говорит специалист в области ионизации воздуха А. Л. Чижевский. Для здоровья людей полезными оказались так называемые легкие ионы, особенно отрицательного знака. Летучие вещества растений способствуют ионизации. Профессора А. А. Минх и А. Л. Чижевский утверждают, что в воздухе над лесами в одном кубическом сантиметре содержится 2000-2500 легких ионов, а в районе озелененного Сестрорецкого курорта под Ленинградом число легких ионов в одном кубическом сантиметре доходит до 15 000. В чистой же атмосфере без влияния леса число их равно 1000, а в закрытых многолюдных помещениях - всего от 25 до 100. Не будем вдаваться в подробности, доступные пониманию физиков: чем вызываются электрические явления, от которых зависит ионизация воздуха, и т. п. Важен сам факт влияния летучих фитонцидов на ионизацию воздуха. Наряду с легкими ионами в воздухе присутствуют тяжелые ионы, в больших концентрациях угнетающие состояние человека. Тяжелых ионов бывает много в непроветриваемых помещениях и в узких горных ущельях. Так утверждает доктор сельскохозяйственных наук ленинградец С. В. Белов. Он пишет: "На основе длительных клинических наблюдений врачи-курортологи пришли к следующим рекомендациям. Такие помещения, как спальни, залы отдыха, веранды, спортзалы, следует располагать таким образом, чтобы они выходили на ту сторону зданий, которая больше всего подвергается воздушным течениям, несущим более ионизированный отрицательными ионами воздух с гор и лесных массивов. При ветрах, дующих с моря, количество отрицательно заряженных ионов уменьшается. На обширной Русской равнине, где горы отсутствуют, важным фактором в обогащении воздуха ионизированным кислородом являются леса, а ветер доставляет его близлежащим городам и поселкам. Причем, оказывается, леса выполняют эту роль полноценно в течение всего бесснежного периода, включая весну и осень. В зимнее время, при наличии снега и мерзлой почвы, ионизирующая роль лесов снижается примерно в 2 раза. Эти факты свидетельствуют о том, что лес ионизирует не только тот кислород, который он сам выделяет, но и другие массы кислорода, приносимого ветрами из других мест. Таким образом леса выполняют гигиеническую функцию по обеспечению атмосферы биологически активным кислородом круглый год".

В последние годы выдающуюся работу в этом направлении в связи с озеленением городов провела В. H. Власюк в лаборатории энтузиаста проблемы фитонцидов - московского ученого П. И. Брынцева.

Не будем петь только гимны растениям. Когда речь идет о помощи больному человеку, требуется точно знать, а не вредно ли для него то, что очень полезно для большинства здоровых людей. При некоторых болезнях и чистая вода не безвредна, и врачу приходится решать, в каком количестве человек должен пить её. Некоторые люди не переносят землянику. Что же говорить о лесе, с многообразным его влиянием на организм!

Большую работу провел врач Л. З. Гейхман. Он изучал влияние фитонцидов хвойных лесов на больных сердечно-сосудистыми заболеваниями. Оказывается, нельзя увлекаться только антимикробными свойствами летучих фитонцидов лесов. Некоторые сердечные больные в жаркие летние дни плохо себя чувствуют, находясь в густом сосновом бору: у них повышенная чувствительность к летучим органическим веществам, вдыхаемым с воздухом.

Многие врачи и больные внимательно прислушиваются к настойчивым рекомендациям Гейхмана. Он - не враг фитонцидов, а большой доброжелатель. Что же он считает безусловно доказанным? Плохую переносимость в жаркое время климата хвойного леса больными гипертонической болезнью. Надо ждать дальнейших доказательств правильности этого важного утверждения и доказательство того, что неблагоприятное влияние вызывается именно летучими фитонцидами. Всем ли сердечным больным следует опасаться проводить жаркое время в хвойном лесу?

Оптимистические, уверенные выводы из своих наблюдений делает Гейхман в отношении летучих фитонцидов в дубовых рощах. Вдыхание летучих веществ дуба сопровождается отчетливым снижением артериального давления у гипертоников, улучшением сна, повышением насыщения артериальной крови кислородом и другими хорошими показателями.

Сколько новых вопросов поставлено учением о фитонцидах перед санитарными гигиенистами, специалистами по озеленению городов, врачами-курортологами, перед деятелями профилактической (предупреждающей болезни) медицины. Между тем у части ученых имеется скептицизм в отношении фитонцидов. Законен ли он? Конечно, умеренный скептицизм всегда должен быть в новом деле, особенно у ученого, желающего лечить больного или предупреждать болезни.

Нет никаких оснований думать, что любое древесное растение выделяет летучие фитонциды, убивающие любую бактерию, что вокруг каждого растения имеется совершенно безбактериальная зона воздуха, что выделяемые в атмосферу летучие фитонциды должны спасать всех больных. Не надо ждать чудес! Но если деревья, травы, кустарники хоть немного помогают очищать воздух не только от пыли, но и от вредных микробов, если они улучшают деятельность нашего организма, - сколь неоправданно игнорирование растений и их фитонцидов. Если быть последовательным, то надо подвергать все сомнениям. Например, многие санитарные гигиенисты придают большое значение озону, но известно, сколь скромны его антимикробные свойства. Было бы неразумным, однако, отвергать значение озона.

Все ли известно нам? Не пора ли по-новому отвечать на вопросы: какого типа леса, луга и степи наиболее благоприятны для того или иного вида лечебных учреждений? Не пора ли биологам и медикам, вооружившись современными достижениями физики и химии, их приемами изучения веществ и явлений, поставить перед собой огромную медико-биологическую задачу о влиянии леса на человека. Для химика и физика найдутся интереснейшие проблемы определения незначительных количеств тех или иных фитонцидных веществ, вдыхаемых нашими легкими и влияющих не только на бактерии, но и на наше дыхание, на нервную систему. Ученые-физиологи, изучающие жизнь и деятельность глаза, найдут много еще неизвестного о влиянии на организм человека красок леса. Очень сложно влияние леса на нервно-психическую деятельность человека.

...Напрашиваются предположения, кажущиеся излишне смелыми и излишне фантастическими, но высказывать их принуждают многие факты.

Электронно-счетные машины не подсчитали еще, сколько же миллионов тонн летучих органических веществ выделяют все растения на земном шаре в воздух, в почву, в океаны. Иностранный ученый Ф. Вент подсчитал, что эфиромасличные растения земного шара выделяют в атмосферу 175 миллионов тонн эфирных масел ежегодно. А сколько же тонн всех других веществ выделяется всей зеленой растительностью? Атмосфера нашей планеты и все воды ее, включая почвенные, насыщены фитонцидами. Недаром некоторые ученые доказывают, что и цвет неба в значительной мере определяется органическими веществами, выделяемыми растениями.

Ф. Вент в 1962 году высказал спорную, но очень интересную мысль. Миллионы тонн летучих органических веществ растений, окисляясь и распадаясь под действием света, освобождают огромное количество энергии, которое выражается в тепловой форме в поистине гигантской цифре: более 10 000 000 000 000 000 000 (единица с 19 нулями!) калорий! Чтобы создать приблизительное представление об этом количестве энергии, вспомним, что здоровый человек тратит на все виды своей жизнедеятельности за сутки 2000-3000 калорий, а это приблизительно такое количество энергии, которое требуется, чтобы температуру воды, равной весу человека, поднять с 0 до 50 градусов по Цельсию. Вент предполагает, что энергия, возникающая в атмосфере при окислении летучих выделений растений, обусловливает постоянный положительный заряд атмосферы по отношению к поверхности земли. Количество этой энергии приблизительно почти совпадает с энергией всех грозовых разрядов на земном шаре за год. Это также единица с 19 нулями калорий! А грозы возникают преимущественно в местностях с обильной растительностью и крайне редко над обширными пустынями. Почти не бывает гроз зимой, когда нет обильных выделений растений. Вент и предполагает, что распределение зарядов в грозовой туче определяется тем, что в наружных темных участках тучи находятся окисленные органические вещества и там создается положительный заряд, а в центре тучи окисленных веществ нет и создается отрицательный заряд. Происходят разряды молний внутри грозовой тучи и между тучей и землей.

Может быть, Вент прав? Не будем излишними скептиками, подождем, опровергнут ли эту смелую гипотезу метеорологи и физики.

Автор этих строк просил бы читателя не отвергать и его гипотезу, касающуюся загадочного до сих пор явления миграции рыб. Какие природные силы заставляют некоторые виды рыб проделывать тысячекилометровые путешествия в океаны, почему рыба "находит" реки, в которых она отложит свои икринки? Может быть, и здесь замешаны фитонциды или продукты их разложения? Может быть, ученые мало еще внимания уделили обонянию рыб?

Органические вещества, выделяемые растениями, произрастающими в районах нерестилищ, распространяются на сотни и тысячи километров от места их возникновения. Не служат ли фитонцидные вещества ("запахи") "обонятельным проводником" для мигрирующих рыб? Кто знает? Следовало бы строго научно проверить эту гипотезу.

Может быть, и для объяснения удивительных сезонных перелетов птиц на огромные пространства пригодятся фитонциды?

Каково количественное содержание в атмосфере летучих фитонцидов? Различаются ли между собой в этом отношении разные типы лесов, лугов, степей?

Наука только "завтра" скажет по этим вопросам свое веское слово, но скажет обязательно.

При благоприятных условиях в одном кубическом метре воздуха, непосредственно окружающего надземные части растений, может содержаться несколько миллиграммов летучих веществ, выделяемых растениями. Это огромное количество.

Известно, что витамины уже в ничтожнейших количествах оказывают свое действие.

Не случайно каждый из нас ежегодно ждет весеннего пробуждения нашей прекрасной родной природы, оживления лесов, буйного роста трав. Лес зовет, зовут степи, зовут растения!.. И безразлично - академик ли медицины ты или рабочий, школьник или убеленный сединами человек, - все мы, входя в лес, по-иному дышим, по-иному говорим, по-иному движемся и, позабыв всякую науку, просто и бесхитростно восклицаем: как хорошо здесь! А почему, собственно, хорошо?

Еще не разгадано много тайн удивительного влияния леса на наш организм. Есть за что писателю Леониду Леонову петь гимн лесу!

Треть всех мировых "запасов" леса находится на территории нашей Родины. 80 миллиардов кубометров древесины! Это - огромная кладовая пищи, сырья для промышленности и многого, многого другого. Но главное - это гигантская "аптека", это лечебница, это поэзия, это красивейшая часть нашего бытия. Прелестный, разнообразный растительный мир нашей планеты достоин того, чтобы вечно восторгаться им.

Как прекрасно пишет Михаил Пришвин о растениях, какие вдохновенные произведения написаны Владимиром Солоухиным! Все, что подсказала Солоухину интуиция, и все разумное, что он нашел в деяниях ученых, хотелось бы поместить здесь, в этой книге - и его музыку слов о грибах, и о траве, и о великом смирении царя природы - человека перед природой, и сердечную боль художника слова в связи с безрассудными действиями неумных хозяйственников.

Не случайно старейшее у нас Ленинградское общество естествоиспытателей избрало Леонида Леонова и Владимира Солоухина своими почетными членами, чего удостоивались великие натуралисты - Ч. Дарвин и другие таланты и гении. Художники слова - в ряду ученых-биологов, и их слово оказывает не меньшее влияние на миллионы людей, чем статьи ученых деятелей об охране природы.

Конечно, того же достоин и - увы! - ушедший из жизни мой друг Константин Паустовский. "Нет большего отдыха и наслаждения, - писал он, - чем идти весь день по... лесам, по незнакомым дорогам к какому-нибудь дальнему озеру. Путь в лесах - это километры тишины, безветрия. Это грибная прель, осторожное перепархивание птиц. Это липкие маслюки, облепленные хвоей, жесткая трава, холодные белые грибы, земляника, лиловые колокольчики на полянах, дрожь осиновых листьев, торжественный свет и, наконец, лесные сумерки, когда из мхов тянет сыростью и в траве горят светляки".

Много неясного в действии растений на наш организм, много предстоит науке выяснить и о фитонцидах, но уже и сейчас мы убежденно можем воскликнуть: побольше и почаще надо бывать в лесах, на лугах, около озер и рек! Пусть чаще радуют наш глаз деревья и травы. Почаще и глубже будем дышать прекрасными дарами природы - фитонцидами!