Борщевик Сосновского

На фото — вездесущий борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi), заросли которого нынче можно встретить практически по всей средней полосе европейской России. Он был найден в Грузии и описан как биологический вид только в 1944 году. В естественных условиях он растет в горных лесах и на субальпийских лугах восточной части Большого Кавказа, восточного и юго-восточного Закавказья и на северо-востоке Турции. Откуда же он взялся так далеко от своих естественных местообитаний?

Дело в том, что борщевик обладает рядом интересных свойств, которые делают его перспективным для производства силоса — корма для скота. Борщевик Сосновского достигает высоты 3–4 м и дает очень много зеленой массы. Живет он 3–4 года, по истечении этого срока плодоносит и умирает. Растет быстро. Посевы этого растения практически не поражаются насекомыми. Кроме того, он холодоустойчив. Казалось бы, препервичную культуру восходный вариант кормовой культуры! Так что уже через два года после описания вида, в 1947 году, борщевик Сосновского ввели в в Полярно-Альпийском ботаническом саду (Мурманская область), а к 1960-м годам его начали широко культивировать во многих районах СССР (в основном, в европейской части ) и даже в Польше.

Но с началом культивирования очень быстро выяснились многие минусы этого растения, на которые раньше не обращали внимания — или попросту замалчивали. Во-первых, из-за высокой сочности борщевика силос из него получался плохого качества. Во-вторых, что важнее, листья этого растения содержат фуранокумарины, преимущественно псорален, бергаптен (Bergapten) и метоксален (Methoxsalen).

Фуранокумарины (фурокумарины) содержатся во всех частях растений рода Heracleum, однако наиболее высоко их содержание в листьях борщевиков. Это биологически активные вещества, имеющие два неприятных свойства. Во-первых, из-за эстрогенной активности их переизбыток в корме опасен для скота, так как это может привести к нарушению лактации и бесплодию. Во-вторых, фуранокумарины делают сок борщевика Сосновского опасным для человека. Дело в том, что они усиливают чувствительность кожи к ультрафиолету, что может вызвать солнечные ожоги.

Механизм действия фуранокумаринов основан на том, что их молекулы обладают фотосенсибилизирующими свойствами. Энергия, которую они получают с ультрафиолетовым излучением Солнца, не рассеивается за счет колебаний молекулы в виде тепловой энергии, а запускает каскад химических реакций. Так, простейший фуранокумарин псорален, молекула которого имеет плоское строение, способен встраиваться между цепочками ДНК и при активации ультрафиолетом реагировать с азотистыми основаниями нуклеотидов, сшивая нити ДНК. Сшивка нуклеиновых кислот повреждает ДНК, препятствует нормальной работе клеток, в результате чего кожа человека, испачкавшегося в соке борщевика и оказавшегося на солнце, покрывается волдырями и медленно заживающими язвами. Так что с борщевиком лучше не контактировать без необходимости. Конечно же, борщевик защищается псораленом и его производными не от людей — в первую очередь фуранокумарины повреждают ДНК бактерий и грибов, препятствуя их размножению. Таким образом, фуранокумарины выполняют в растениях функцию фитоалексинов (см. Phytoalexin) — «химического оружия», защищающего растение от патогенных организмов.

Фуранокумарины встречаются не только в соке борщевика, но и в других растениях, в том числе и цитрусовых. Некоторые фуранокумарины, содержащиеся в соках цитрусовых, прежде всего в грейпфрутовом, оказывают влияние на активность принимаемых одновременно с соками лекарственных препаратов. Поэтому хороший врач старается узнать у своего пациента, не пьет ли он грейпфрутовый сок или не ест ли грейпфруты, и рекомендует отказаться от потребления грейпфрутов в любой форме на время курсового лечения определенными лекарствами.

Когда все эти неприятные подробности всплыли, разводить борщевик Сосновского перестали. К началу 1980-х годов большинство посевов забросили. Но растение оказалось очень живучим и быстро одичало. В результате где-то с конца 70–80-х годов началось активное распространение борщевика как инвазионного вида. Из-за феноменальной живучести к 1990–2000 годам он стал настоящей напастью во многих областях европейской части России.

Предполагается, что такой широкой экспансии борщевика Сосновского способствовало появление большого числа нарушенных земель, возникших из-за упадка сельского хозяйства после распада СССР. Именно тогда борщевик стал распространяться особенно активно. Сейчас борщевик Сосновского ежегодно увеличивает занятую им площадь на 10%. Конечно, предлагаются различные меры борьбы с борщевиком, но они осложняются рядом особенностей этого растения. Его корень уходит в землю на глубину до одного метра, и, если хоть небольшой фрагмент сохранится после уничтожения растения, оно вскоре вырастет снова. Трудно бороться и с семенами. У одного растения бывает до нескольких десятков тысяч мелких семян, легко разносимых ветром. Кроме того, семена устойчивы ко многим ядохимикатам и сохраняют всхожесть в течение нескольких лет. Пока наиболее эффективным способом борьбы является выкапывание стеблекорня, что очень трудоемко. Другие же методы, такие как выкашивание и использование химических препаратов, дают лишь временный эффект. Так что поиски мер борьбы с борщевиком Сосновского продолжаются.

См. также об инвазивных видах растений:
Фитоинвазии: опасность и экологические последствия, «Наука и жизнь», №5, 2015.

Фото с сайта vasilec.ru.

Алексей Опаев, Аркадий Курамшин

@funscience to be continued...