Особое место среди многочисленных летучих веществ, возникающих и накапливающихся в созревающих плодах, занимает этилен. Его считали лишь конечным продуктом обмена веществ, не выполняющим каких-либо важных физиологических функций. Оказалось, это не так. Сейчас раскрыты его свойства как регулятора роста, действующего во взаимосвязи с ауксинами, гиббереллинами, цитокининами и абсцизовой кислотой в качестве ингибитора. Ускоряя созревание плодов, он накапливается в них в значительном количестве и ускоряет опадение плодов и листьев. Препараты, изготовленные на основе этилена, применяют для снижения прочности прикрепления плодов, что значительно облегчает механизированную уборку. Регулирует он также рост и развитие почек, цветков, плодов и самих листьев.
Активность этого «гормона созревания» проявляется только на последних ступенях развития растений — в пору спелости и отмирания плодов и других органов. Он подавляет действие ауксинов, повышает проницаемость клеток, снижает их способность сохранять стабильность. Растворенные в клеточном соке запасные вещества переходят в протоплазму, что приводит к неуправляемому усилению обмена веществ.
Нормальное развитие листьев и плодов хорошо идет лишь при относительно низкой концентрации ауксина в тканях. Накопляясь постепенно, он стимулирует образование этилена, при наличии которого в достаточно большом количестве сам начинает действовать слабее. По мере созревания плодов содержание этилена в них продолжает повышаться вплоть до отмирания, при котором оно снижается. В плодах тех культур, у которых подъем климактерия бывает в начале созревания, этилен быстро накопляется в межклеточных пространствах и достигает большой концентрации. Если плоды, снятые недозрелыми, поместить в среду, насыщенную этиленом,— для ускорения созревания, как это иногда делают,— их реакция будет зависеть от того, имеют они период климактерия или нет. Если имеют, то ход созревания ускоряется без существенного изменения интенсивности дыхания. Поступающий извне этилен стимулирует образование его внутри плодов, как бы дополняет его. Если климактерий уже начался, никакого дополнительного действия не наблюдается: достаточно бывает и того этилена, который образуется в плодах.
Обнаружена и такая закономерность: этилен, выделяемый зрелыми яблоками или грушами, действует на недозрелые плоды, находящиеся рядом, так же, как и введенный искусственно. Поэтому в одном помещении нельзя хранить яблоки и груши разных сроков созревания — это преждевременно ускоряет созревание более поздних сортов, ухудшает их лежкость. Тем более нельзя их укладывать на длительное хранение в одном ящике. Для каждого сорта нужна своя камера, в которой можно поддерживать свой режим. Более того, самые крупные плоды следует отделить от остальных — они склонны к ускоренному созреванию.
По-другому отзываются на обработку этиленом плоды, не имеющие климактерического подъема интенсивности дыхания. Их дыхание становится интенсивней независимо от того, в какой фазе спелости они находятся, причем оно тем сильнее, чем выше концентрация газа, но вскоре возвращается на прежний уровень. Внутри самих плодов подобная обработка синтеза этилена не вызывает.
Повреждения плодов, особенно глубокие, какие вызывает, например, яблонная плодожорка, тоже ведут к ускоренному образованию этилена и, следовательно, стимулируют дыхание и созревание их. Подобным же образом действует заражение грибами и бактериями. Они, кроме того, и сами нередко выделяют этилен, что тоже ведет к преждевременному созреванию плодов и быстрой их порче.
Много ли этилена образуют плоды? Это в значительной степени зависит от температуры их хранения. Исследования показали, что в пересчете на углерод тонна яблок при 0... + 2 градусах выделяет 0,2—3 грамма этилена за сутки. В более теплой среде выделение его резко возрастает. Поскольку образование его происходит только при доступе воздуха, отсутствие или недостаток кислорода ограничивают этот процесс.
В плодах, снимаемых с веток, есть еще один очень важный для нас питательный компонент — витамины. По мере хранения они разрушаются, количество их убывает. Особенно существенным изменениям при созревании подвержен витамин С — его становится все меньше и меньше, но у всех культур и сортов это уменьшение зависит от температуры и состава атмосферы в хранилище, а полное его разрушение наступает незадолго до появления видимых симптомов: побурения кожицы и мякоти плодов. Поэтому часто бывает очень важно снизить интенсивность дыхания, предотвратить использование на эти цели запасных веществ, обеспечив тем самым долгую жизнь и сохранность плодов.