Микроскопический эксперт

На первый взгляд пыльца кажется просто пылью. Но под микроскопом хорошо различима правильная симметричная форма пыльцевых зерен, своя для каждого вида. Фото: Dartmouth Electron Microscope Facility

Кто из нас хоть раз не пачкался в пыльце? Достаточно понюхать букет лилий, и ваш нос украсит живописный узор из ярко-оранжевой пыли. Или поставить в вазу веточки вербы, то и дело роняющие на стол желтый порошок. Цветочная пыльца представляет собой скопление пыльцевых зерен. Когда ее много, как в пыльниках тычинок лилий, мы ее отлично видим, но если перед нами будет лежать всего одно пыльцевое зерно, мы его вряд ли заметим. Размеры пыльцевых зерен варьируют от 2 мкм (незабудка) до 250 мкм (тыква), но у большинства ветроопыляемых видов, чья пыльца часто гостит на нашей одежде и в наших квартирах, она имеет мелкие и средние размеры – 20-50 мкм.

Если проводить аналогии с миром человека, то пыльцевые зерна – это мужские сперматозоиды, носители наследственной информации, но не голенькие, как человеческие, а наряженные в особую одежду и хорошо вооруженные шипами. Одежда эта состоит из наружного слоя – экзины и внутреннего – интины, причем в состав экзины входит биополимер спорополленин, который выдерживает воздействие высоких температур и не растворяется даже в щелочах и кислотах! Этот материал настолько прочен, что некоторые ученые вынашивают планы использовать его для конструирования неуязвимых самолетов.

Чебурашка под микроскопом

Многие ошибочно полагают, что пыльца – это такие однородные неинтересные кругляшки. Я тоже когда-то так думала, пока не обнаружила, что новые миры можно открывать не только в космосе, но и в капле воды, и в пробах атмосферного аэрозоля. При достаточном увеличении электронного или сканирующего микроскопа пыльцевое зерно сосны выглядит, словно голова Чебурашки с двумя огромными «ушами» – воздушными мешками. Пылинка липы напоминает аппетитный округлый сырок, с трех сторон которого мыши отхватили по куску, пыльца злака мятлика похожа на глаз, выпавший у одного из пиратов Карибского моря на палубу и устремивший помутневший зрачок куда-то вдаль. А для описания пылинок сложноцветных (астровых) вообще трудно подобрать слова – увитые «кружевами», покрытые глубокими волнистыми бороздами и утыканные шипиками они кажутся одними из самых загадочных созданий на нашей планете.

Весь этот калейдоскоп причудливых скульптурных форм образуется за счет элементов экзины и апертур оболочки – пор, борозд, щелей. Апертуры (отверстия) нужны пылинке для выхода наружу животворного содержимого – через них прорастает пыльцевая трубка при попадании пыльцы на рыльце пестика, что способствует скорейшему оплодотворению.

Не все пыльцевые зерна – индивидуалисты, порхающие по воздуху сами по себе. У отдельных видов растений зерна соединены в тетрады и более крупные группы по 8, 12, 16 и 32, образуя сложную пыльцу (вересковые). Иногда вся пыльца пыльника (мешочка на тычиночной нити) соединена в причудливый поллиний (орхидные) – этакую виноградную гроздь микроскопического размера.

Пыльцевые зерна – долгожители, у злаков они активны 3-5 дней, у тюльпанов – 100 дней, а у финиковой пальмы способны выполнить свой долг и через 8-10 лет. Для сравнения – сперматозоид человека жизнеспособен 2-48 часов. Пыльца жизнелюбива, но не вечна, зато ее сложную оболочку разрушить практически невозможно. Растения продуцируют и распыляют огромное количество пыльцы – в одной сережке орешника-лещины содержится до 4 миллионов пыльцевых зерен, а в скромном соцветии одуванчика – 250 тысяч. Причем из каждых 4 миллионов пылинок орешника только 1-2 идут в дело! А что же остальные? Всё это пахучее и летучее богатство порхает в воздухе, устилает водоемы и со временем становится частью тысячелетних геологических пластов и объектом изучения палеонтологов, геологов и палинологов (палинология – наука о пыльце). Сейчас спорово-пыльцевой анализ помогает определить, чем питались мамонты, и каким изменениям подверглась наша планета за предыдущие годы.

Враги народа

Признайтесь, наверняка у вас есть знакомые-аллергики, которые поминают пыльцу недобрым словом, или вы сами то и дело говорите что-то про аллергию? Например: «У меня аллергия на начальника!». В наше время, когда и окружающая среда и иммунитет людей пребывают в равно скверном состоянии, никогда не знаешь, где тебя подстережет аллергия на пыльцу, то есть поллиноз. Даже романтичное намерение усыпать постель любимой лепестками алых роз может закончиться плачевно – насморком, красными глазами, а то и отеком Квинке. Одно из самых неприятных последствий поллиноза – это удушье или бронхиальная астма. Как писал Константин Паустовский: «Бронхиальная астма – безжалостная болезнь, заставляющая человека дышать в четверть дыхания, говорить в четверть голоса, думать в четверть мысли и только задыхаться в полную силу без четвертей». У некоторых людей при поллинозе наблюдаются мигрень, судорожные припадки, гастрит, колит и прочие безрадостные симптомы. Эти люди проклинают пыльцу и мечтают уехать в пустыню или залечь на дно океана.

Справедливости ради следует признать, что растения и не помышляют истребить род человеческий. Причина несчастий кроется в нас самих. Здоровый человек может нюхать пыльцу тоннами, а его антитела легко нейтрализуют чужеродные объекты, попавшие в организм через слизистую. Но в некоторых случаях иммунная система дает осечку, и защита проявляется в сверхчувствительности, которую мы и называем аллергией. Причем в условиях современной экологической обстановки аллергенные свойства пыльцы могут усиливаться вместе с изменением скульптуры экзины и количеством антигенных детерминант (то, что и вызывает ответную реакцию организма).

Каждую весну телевизионные журналисты бегут на биофак МГУ имени М. В. Ломоносова и снимают стандартный сюжет про пыльцевую ловушку и исследования в области аллергии. После чего на год забывают об этом – до следующего сезона активного пыления. Если будете проходить мимо попискивающей метеостанции МГУ, обратите внимание на крышу – там стоит нечто зеленоватое и вертит флюгером. Это и есть пыльцевая ловушка Буркарда, снабженная часовым механизмом. Подобно пылесосу, она втягивает воздух вместе с пылинками, которые осаждаются на липкую ленту. Затем пыльцу укладывают на предметные стекла, окрашивают и подсчитывают ее концентрацию в тот или иной промежуток времени.

Во всем мире подобные исследования очень важны и проходят под эгидой Международной ассоциации аэробиологов. Для жителей США еще с 1970-х годов нет ничего необычного в передаваемых по радио, например, таких сообщениях: «С 11.00 в штате Миссури отмечено повсеместное начало пыления амброзии. Запасайтесь лекарствами или временно переезжайте в другой штат». Амброзия – сильнейший аллерген, завезенный в Россию из Америки где-то в 1917 году, причем она обладает общностью антигенов с пыльцой подсолнечника, если у вас аллергия на амброзию, то на подсолнухи вам отныне лучше смотреть только на картине Ван Гога.

В России заниматься такими «глупостями», как сообщениями о поллинозах, часто некому, поскольку наука далека от современной коммерции. К тому же было бы совсем неплохо для достоверности исследований приобрести еще несколько ловушек, помимо той, что арендована у шведов.

На некоторых медицинских форумах я регулярно вижу вопросы, так и оставшиеся без ответа: Скажите, каков период пыления березы (в днях)? Существуют ли усредненные данные мониторинга по пылению березы за предыдущие годы? Хочу спланировать отъезд на это время, очень страдаю. Помогите сориентироваться в сроках. Какие есть места спасения в пределах России и за рубежом на этот период?

Пыльца березы – один из самых значимых аллергенов, не мудрено, что люди так ею интересуются. Аэропалинологи действительно проводят многолетние наблюдения за поведением пыльцевого дождя в Москве и уже выяснили много интересного. Аллергики наверняка замечали, что в какие-то годы нет спасенья от аллергии, а в какие-то они чувствуют себя вполне терпимо. Есть предположение, что ветроопыляемые растения разбрасывают свою пыльцу по определенному графику. Например, дуб – с двухгодичной цикличностью, а береза стремится к трехлетнему циклу. То есть пару лет концентрация пыльцы не слишком высокая, но на третий год она будет такой насыщенной, что больному несдобровать. Иногда еще снег лежит, на календаре февраль, а сережки некоторых деревьев ощерились тычинками и пугают несчастных аллергиков. Какое-то количество пыльцы березы всегда находится в воздухе с марта по август, но наибольшая ее концентрация (до 4000 зерен на куб.м) наблюдается в апреле-мае.

Убежать от березы нелегко, лучше заняться лечением. Речь идет не о дружеском совете «выпей супрастинчику», а о серьезном длительном специфическом лечении (инъекции выделенных аллергенов), направленном на устранение причин заболевания. Но позаботиться об этом следует еще зимой, обратившись, например, в Институт иммунологии.

Друзья спортсменов и криминалистов

О насекомых, помогающих раскрывать преступления, мы теперь знаем многое. Если не по книгам, то уж по сериалу «C.S.I. Место преступления» точно, где криминалист-энтомолог то и дело склоняется над трупом, найденным посреди улицы шумного города, и заявляет что-нибудь вроде: «Ага, попалась, моя дорогая золотисто-зеленая падальница Lucilia caesar! Теперь мы знаем – парня убили в лесу». Однако пыльцевые зерна в качестве экспертов-криминалистов не отстают от насекомых. Судебная палинология развивается как в России, так и за рубежом, однако у нас не спешат рапортовать о своих успехах. Дело то ли в скромности, то ли в скрытности ФСБ, то ли в излишней дороговизне методов спорово-пыльцевого анализа.

Пыльца есть повсюду, поэтому она непременно остается на одежде преступника, в его носовых пазухах и в волосах. Чаще всего она не улетает слишком далеко от места своего рождения, поэтому можно связать подозреваемого или жертву с конкретным местом. Более того, достижения генетики позволяют найти именно тот единственный экземпляр растения, породивший пыльцу. Например, во время войны 1995 году тысячи мусульман были убиты боснийскими сербами, а потом перевезены и захоронены в другом месте. Британский профессор Тони Браун при помощи пыльцы установил настоящее место преступления и помог доказать вину подозреваемых. В нашумевшем деле о ритуальных убийствах чернокожих детей и их трупах, найденных в Темзе, также не обошлось без пыльцы. Следователи с ног сбились, бегая по африканских диаспорам в Англии, а в это время ботаники выяснили, что пыльца, найденная на коже мальчика, явно не британского происхождения.

Не обошлось и без скандалов с участием пыльцевых зерен. Много лет ведутся дискуссии на тему происхождения Туринской плащаницы. Одни убеждены, что она подлинная и именно в нее было завернуто тело Христа после распятия, другие предъявляют факты, доказывающие, что все это – фальсификация. Пока оксфордские ученые уверенно твердили, что плащаница создана в Средние века, швейцарский криминалист Макс Фрей-Зульцер объявил в 1950 году о том, что на плащанице найдена пыльца растений родом из Палестины VIII века. Последующие анализы не смогли подтвердить этот факт, в результате возник вопрос – а была ли пыльца? Ее могли и подсыпать.

Пылинки содержат множество аминокислот, витаминов, минеральных веществ и ферментов, представляя собой природную биологически активную добавку к пище. В странах Восточной Европы издревле обогащают пыльцой мед и другие продукты и используют ее в народной медицине. Поговаривают, что пчеловоды отличаются долгожительством именно потому, что регулярно питаются пыльцой с медом – пергой. Она входит в состав препаратов против простатита и для укрепления здоровья женщин, страдающих менструальными болями.

В литературе можно встретить множество рассказов о чудесных исцелениях пыльцой. Например, в первом выпуске за 1968 год журнала «Огни Болгарии» рассказывается такая история: «После перенесенной тяжелой болезни мозга молодая датчанка Ида Эльмгард постепенно теряла слух, зрение, речь. Девушку спасли инъекции экстракта цветочной пыльцы, и, к изумлению врачей, она снова обрела зрение, речь, слух». Многие спортсмены потребляли пыльцу для восполнения энергии, среди них Мухаммед Али и Джордж Форман. Кстати, общеизвестно, что пыльца может не только бодрить, но и вызывать нечто вроде наркотического опьянения: «Если долго бродить среди того высокого травостоя, вдыхая пыльцу, то вначале наступает ощущение необыкновенной легкости в движениях, чувство приятного скольжения над землей, а затем появляется вялость в ногах и сонливость» («Плаха», Чингиз Айтматов). Но все же не стоит мчаться на сборы пыльцы в кукурузном поле или валяться посреди обильно цветущей поляны голышом, если вы не уверены в состоянии своего здоровья.

Читайте также в журнале «Вокруг света»:

• Слезный провокатор поллиноз
• А слезы капали…