Пилок. Джерело неприємностей чи незбагненне диво?

ВІД НАШОГО ДОПИСУВАЧА В АВСТРАЛІЇ

Ачхи! Чхання, нежить, очі, що печуть і сльозяться, подразнення в носі для мільйонів людей є ознакою приходу весни. Зазвичай такі алергічні симптоми викликає пилок у повітрі. За підрахунками «БМД» (колишній «Брітіш медікал джорнел»), кожний шостий мешканець у розвинутих країнах страждає від пилкової алергії, або сінної гарячки. Ці статистичні дані зовсім не дивують, адже навесні рослини викидають у повітря надзвичайно багато пилку.

Науковці встановили, що лише хвойні ліси на півдні Швеції щороку викидають в атмосферу біля 75 000 тонн пилку. Амброзія, рослина, що спричиняє у мешканців Північної Америки сінну гарячку, за день виробляє мільйон пилкових зерен. Легкий бриз піднімає цей пилок на 3 кілометри над землею і відносить його на 600 кілометрів в море.

Але чому пилок викликає в декого алергічну реакцію? Перш ніж відповісти на це запитання, дізнаймося більше про пилок, а зокрема про те, як чудово створені крихітні пилкові зерна.

Крихітні зернятка, що несуть життя

У «Британській енциклопедії» сказано, що пилок «в насіннєвих культурах утворюється у пиляку, чоловічому органі рослини, і вітром, водою, комахами, тощо переноситься на маточку, жіночий орган, де і відбувається запліднення».

У квіткових рослин пилкові зерна складаються з трьох частин: генетивне ядро та дві оболонки, які вкривають зерно. Зовнішня оболонка настільки міцна, що майже не піддається руйнуванню: вона опірна до сильних кислот, лугів і навіть високої температури. Але пилок більшості рослин життєздатний лише кілька днів чи тижнів. Оболонка ж пилкового зерна може існувати тисячі років, тому в ґрунті є безліч пилкових зерен. До речі, науковці зробили багато відкриттів у палеоботаніці, досліджуючи пилок, знайдений у ґрунтах, взятих на різній глибині.

Ці відкриття вчені могли зробити завдяки характерним властивостям зовнішньої оболонки пилкового зерна. Залежно від типу пилку, ця оболонка може бути гладенька, зморшкувата, вкрита борозенками, шипами  чи різноманітними випуклостями. «Пилок кожної рослини, так само як і відбитки пальців людини, є унікальним, отож візерунок на пилковому зерні допомагає розпізнати, якій рослині цей пилок належить»,— зазначив професор антропології Фон Браєнт.

Запилення — незвичайний процес

Пилкове зерно, потрапивши на приймочку, або верхню частину маточки, після певної хімічної реакції набрякає і з нього проростає пилкова трубка, яка проникає до насінного зачатка. Спермії з середини пилкового зерна проходять через трубку до насінного зачатка, внаслідок чого утворюється запліднена насінина. Коли насінина дозріває і потрапляє у відповідне середовище, то починає проростати.

Хоча деякі насіннєві рослини є одностатевими, більшість з них — двостатеві і виробляють як пилок, так і насінні зачатки. Одні рослини самозапилюються, а в інших відбувається перехресне запилення. Перехресне запилення — це процес перенесення пилку з квітки на квітку в межах одного виду або близько споріднених видів. Рослини, яким властивий цей вид запилення, «викидають свій пилок до або після того, як приймочка готова до запилення, отож самозапилення не відбувається»,— говориться в енциклопедії «Британіка». Інші рослини не самозапилюються, бо за допомогою певних хімічних ферментів здатні розпізнати свій пилок і пилок рослин того ж виду. Коли вони виявляють власний пилок, то припиняється ріст пилкової трубки, і пилок вже не може виконувати свого призначення.

У теренах, де буяє розмаїття рослин, повітря просто переповнене сумішшю різних пилків. А як рослини знаходять саме той пилок, який їм потрібен? Часами в пригоді стають складні принципи аеродинаміки. Розгляньмо для прикладу сосну.

Як знайти своє?

Чоловічі шишки ростуть гронами, і коли дозрівають, викидають у повітря хмари пилку. Ось яке відкриття зробили науковці: жіночі шишки разом з голочками сосни спрямовують повітряні потоки так, що потрібний пилок у повітрі відсіюється і потрапляє прямо на репродуктивну поверхню цих шишок. У жіночих шишок репродуктивна поверхня стає доступною, коли лусочки, відділяючись одна від одної, трошки привідкриваються.

Науковець Карл Ніклас проводив детальні дослідження незвичайних аеронавігаційних здатностей  соснових шишок. Ось що він написав у журналі «Саєнтифик америкен»: «Наші вивчення виявили: завдяки тому, що шишки рослин кожного виду відрізняються формою, вони відповідно модифікують потоки повітря... Кожен вид пилку також має свій розмір, форму, питому вагу, і це дозволяє йому унікальним способом взаємодіяти з потоками повітря». Наскільки ефективні ці винаходи в природі? Ніклас зазначає: «Більшість шишок, які ми досліджували, відбирають з повітря лише власний пилок».

На щастя для тих, хто потерпає від алергії, не всі рослини запилюються вітром. Багато користають з послуг тварин і комах.

Нектар — солодка зваба

Рослини, які запилюються птахами, дрібними ссавцями чи комахами, мають певні пристосування для цього, як-от шипи, колючки, клейкі нитки — усе, аби залишити свій пилок на тілі ласунів-запилювачів. Наприклад, волохатий джміль, перелетаючи з квітки на квітку, переносить на собі аж 15 000 пилкових зерен!

Бджоли, до речі, є головними запилювачами квіткових рослин, які в свою чергу нагороджують цих трудівниць солодким нектаром і пилком водночас. А пилок, окрім усього, надзвичайно багатий протеїнами, вітамінами, мінералами й жирами. Під час такої дивовижної співпраці бджоли можуть побувати більш ніж на 100 квітках за одну подорож. При цьому вони збиратимуть пилок і нектар, лише з одного виду квітів до тих пір поки не наситяться або ж поки не виносять увесь. Хіба ж не дивно, що у такому надзвичайному процесі запилення допомагають інстинкти.

 Квіти-обманщиці

Деякі рослини не хочуть пригощати своїми солодощами. Натомість, аби звабити комах і змусити їх до запилення, певні квіти вдаються до неабияких хитрощів. Розгляньмо, як незвичайно відбувається запилення в орхідеї Дракеї, яка росте у Західній Австралії. Навіть людині годі відрізнити центральну пелюстку цієї квітки від товстенької безкрилої самки певного виду оси. Уявіть собі, ця квітка ще й випускає таку речовину, яка нагадує статевий феромон чи атрактант самки-оси! На кінці стебла орхідеї, саме над цією центральною пелюсткою, прикріплені клейкі мішечки, наповнені пилком.

Запах самиці вабить самця оси, тож він підлітає, обіймає пелюстку і намагається разом з «обраницею» здійнятися вгору. Коли самець в обіймах зі своєю «коханою» хоче злетіти, він перевертається і торкається липких мішечків з пилком. Завдяки своїй будові пелюстка не відривається, а знову відхиляється донизу. Самець же, усвідомивши помилку, відпускає пелюстку і перелітає на іншу орхідею, яка так само вправно обманює його. Так він переносить пилок з квітки на квітку і в незвичайний спосіб запилює їх.

Але коли з’являються справжні оси, самці неодмінно обирають їх, а не квіти-обманщиці. На щастя, орхідеї цвітуть за кілька тижнів до того, як самиці-оси вибираються зі своїх лялечок з-під землі. Отож у цей період квіти не мають жодної конкуренції.

Чому пилок викликає алергію?

Але чому деякі люди так реагують на пилок? Коли крихітні пилкові зернятка осідають у носовій порожнині, липка слизова оболонка поглинає їх. Так вони переміщаються у гортань, після чого людина або ковтає їх, або викашлює без жодних побічних ефектів. Однак у декотрих людей пилок подразнює імунну систему.

Проблема криється у пилковому протеїні. З певних причин протеїн деяких видів пилку становить загрозу для імунної системи тих, хто страждає на алергію. В організмі таких людей виникає так звана ланцюгова реакція, яка з’являється внаслідок діяльності мастоцитів — клітин сполучних тканин, що починають виділяти надзвичайно багато гістаміну. Гістамін спричиняє розширення кровоносних судин, завдяки чому по них можуть швидше рухатися клітини імунологічного захисту. Коли в людини є якась інфекція чи ушкодження ці клітини поспішають на допомогу організму, щоб звільнити його від клітин-загарбників. Однак у тих, хто має алергію, пилок викликає фальшиву тривогу, що призводить до подразнень у носі, нежитю, набряків й сльозотечі.

Фахівці вважають, що хворі на алергію можуть успадкувати її від своїх батьків, хоча ті іноді чутливі на зовсім інший алерген. Ще один можливий фактор, який викликає алергію,— це забруднення навколишнього середовища. «В Японії після дослідів, проведених на тваринах, встановили, що високий рівень вихлопних газів у повітрі підвищує чутливість до пилку,— сказано в журналі «БМД».

На щастя, існують антигістамінні препарати, котрі полегшують симптоми алергії *. Як видно з назви, ці препарати пригнічують дію гістаміну. Хоча пилок і приносить декому неприємності, однак вражає те, з якою майстерністю створені ці крихітні зернятка і в який надзвичайний спосіб вони розносять життя. Адже без пилку наша Земля перетворилася б на пустку.

[Примітка]

[Схема на сторінках 24, 25]

(Повністю форматований текст дивіться в публікації)

Маточка

Насінний зачаток

Зав’язь

Пилкова трубка

Приймочка

Пилкове зерно

Тичинка

Пиляк

Пелюстка

[Відомості про джерело]

NED SEIDLER/NGS Image Collection

[Ілюстрації на сторінці 25]

Різні види пилку (під мікроскопом).

[Відомості про джерело]

Пилкові зерна: © PSU Entomology/PHOTO RESEARCHERS, INC.

[Ілюстрація на сторінці 26]

Пелюстка орхідеї Дракеї схожа на самку оси.

[Відомості про джерело]

Орхідея Дракея: © BERT & BABS WELLS/OSF

[Відомості про ілюстрацію, сторінка 24]

Пилкові зерна: © PSU Entomology/PHOTO RESEARCHERS, INC.

[Відомості про ілюстрацію, сторінка 26]

Пилкові зерна: © PSU Entomology/PHOTO RESEARCHERS, INC.