Введение
Наиболее распространенное каучуковое дерево
Hevea brasiliensis, или пара́нский геве́я, шаринга, сиринге́йра, а чаще всего просто каучуковое дерево или каучуковое растение, – цветущее растение семейства Euphorbiaceae, изначально произрастающее в бассейне Амазонки, но в настоящее время распространённое по всему тропическому поясу благодаря интродукции. Это наиболее экономически значимый вид рода Hevea, поскольку молочный латекс, получаемый из этого дерева, является основным источником натурального каучука.
Описание
Hevea brasiliensis – высокое листопадное дерево, достигающее в дикой природе высоты до 30 метров. Культивируемые деревья обычно намного меньше, поскольку сбор латекса ограничивает их рост. Ствол цилиндрический и может иметь вздутую, бутылкообразную основу. Кора имеет различные оттенки коричневого цвета, а при повреждении из внутренней коры выделяется латекс. Листья тройчатые и расположены спирально. Соцветия состоят из отдельных мужских и женских цветков. Цветки обладают резким запахом, кремово-желтые и лишены лепестков. Плод – это капсула, содержащая три крупных семени; при созревании она раскрывается взрывообразно.
Растения каучука
В дикой природе дерево может достигать высоты до 140 футов (43 м). Белый или желтый латекс содержится в латексных сосудах коры, преимущественно за пределами флоэмы. Эти сосуды спирально поднимаются по стволу дерева, образуя правую спираль под углом около 30 градусов к горизонту, и могут простираться на высоту до 45 футов (14 м).
Латексная прокладка
Для получения первого урожая каучуковому дереву требуется от семи до десяти лет. Сборщики делают надрезы в латексных сосудах, достаточно глубокие для извлечения латекса, но не повреждающие рост дерева, и латекс собирают в небольшие ведра. Этот процесс известен как отбор каучука. Производство латекса значительно варьируется в зависимости от дерева и сорта клона.
Вырубка древесины
Поскольку с возрастом производство латекса снижается, каучуковые деревья обычно вырубают в возрасте 25–30 лет. Ранее деревья сжигали, но в последние десятилетия древесину стали использовать для изготовления мебели. Первые попытки вырастить *H. brasiliensis* за пределами Бразилии были предприняты в 1873 году. После некоторых усилий в Королевском ботаническом саду Кью проросли 12 саженцев. Их отправили в Индию для выращивания, но они погибли. В 1875 году Генри Уикхэм, находившийся на службе Британской империи, предпринял вторую попытку – около 70 000 семян были контрабандой доставлены в Кью. Около четырех процентов семян проросло, и в 1876 году около 2000 саженцев в вардианских ящиках были отправлены на Цейлон (современный Шри-Ланка), а 22 – в ботанические сады Сингапура. После того, как каучук был выведен за пределы своей родины, его широко начали выращивать в британских колониях. В 1883 году каучуковые деревья были завезены в ботанический сад Буитенцорг (Ява). К 1898 году в Малайе была создана резиновая плантация, а в начале XX века доминирующей рабочей силой в производстве резины были импортированные китайские рабочие. Выращивание дерева в Южной Америке (Амазонии) прекратилось в начале XX века из-за местных болезней, поражающих каучуковое дерево. Болезнь, известная как южноамериканская листовая болезнь, вызывается аскомицетом *Pseudocercospora ulei*, также называемым *Microcyclus ulei* или *Dothidella ulei*, который является эндемиком бассейна Амазонки. Эта болезнь считалась одной из пяти самых агрессивных болезней сельскохозяйственных культур в Южной Америке. Производство каучука затем переместилось в регионы мира, где он не является местным, и, следовательно, не подвержен воздействию местных болезней растений. Сегодня большинство плантаций каучуковых деревьев находятся в Южной и Юго-Восточной Азии, а крупнейшими производителями резины в 2011 году были Таиланд, Индонезия, Малайзия, Индия и Вьетнам.
Опасения по поводу окружающей среды
Токсичность мышьяка для насекомых, бактерий и грибов привела к широкому использованию триоксида мышьяка на каучуковых плантациях, особенно в Малайзии. Большинство каучуковых деревьев в Юго-Восточной Азии являются клонами сортов, крайне восприимчивых к южноамериканской листовой пятнистости — Pseudocercospora ulei. По этим причинам историк окружающей среды Чарльз К. Манн в своей книге 2011 года «1493: Открытие Нового Света, созданного Колумбом» предсказал, что в обозримом будущем каучуковые плантации Юго-Восточной Азии будут опустошены этой листовой пятнистостью, что может привести к серьезным последствиям для мировой промышленности.
Вторичные метаболиты
Hevea brasiliensis производит цианогенные гликозиды (CG) в качестве защиты, концентрированные в семенах. (Хотя они эффективны против других вредителей, цианогенные гликозиды не очень эффективны против грибковых патогенов. В редких случаях они даже могут быть вредны. Это справедливо для каучукового дерева, которое на самом деле сильнее поражается Pseudocercospora ulei при увеличении производства цианогенных гликозидов. Это может быть связано с тем, что цианид ингибирует синтез других защитных метаболитов. В результате формируются значительно различающиеся субпопуляции, в которых происходит отбор в пользу или против цианогенных гликозидов, в зависимости от локальной вероятности воздействия грибковых или негрибковых вредителей.) Углерод и азот, содержащиеся в CG, перерабатываются для роста и производства латекса при необходимости, и легкость этого процесса делает их привлекательным хранилищем азота, особенно если растение испытывает недостаток света, и хранение в белках фотосинтеза было бы неэффективным. Альфа-гидроксинитрилы, вероятно, находятся в цитоплазме. Линамарин гидролизуется сопутствующей линамаразой, являющейся β-гликозидазой. Линамараза Hevea brasiliensis действует на линамарин, поскольку это моноглюкозид, в то время как она не действует на линустатин, который является диглюкозидом. Фактически, производство ловастатина ингибирует расщепление линамарина линамаразой. Это позволяет осуществлять внутрирастительную транспортировку линустатина после синтеза, не рискуя его преждевременным расщеплением.