Текст книги "У порога великой тайны"
Автор книги: М. Ивин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 14 страниц)
Опять – зеленая материя
1
Хмурое петербургское осеннее утро. Извозчик, прикрикнув на лошадь, вяло цокающую по мостовой, оборачивается к седоку:
– Вот, барин, ежели бы синий лоскуток на небе проступил, такой, чтоб матросские штаны скроить из него можно было, тогда, значит, к погоде. Верная примета… Да где там, жди весны теперича…
Седок не отзывается, хотя думает о том же – о погоде. Сколько солнечных дней приходится на год в столице? Он выкапывает из памяти статью, прочитанную им с год назад в каком-то издании Академии наук. В среднем выводе, говорилось там, сто пятьдесят. Сто пятьдесят погожих дней и, следовательно, двести пятнадцать непогожих. Да, худо. Ему, магистру ботаники – Андрею Сергеевичу Фаминцыну, нужен свет, много света.
Извозчик остановил пролетку у главного университетского подъезда. Магистр входит в шумную аудиторию – высокий, прямой, с тонким бледным лицом. Без улыбки. Сюртук наглухо застегнут. Водворяется тишина. Магистра Фаминцына побаиваются; он холоден, неласков, как вот это осеннее небо за окном: петербуржец с головы до ног. Ему как будто безразлично, что о нем думают. Он не станет унижать себя погоней за дешевой популярностью. Шутка, острое словцо, ссылка на модного беллетриста – все это для гостиных. С кафедры должно излагать лишь дело. А дело, которому посвятил жизнь Фаминцын, таково, что его лекции ни в каком искусственном «оживлении» не нуждаются. Магистр Фаминцын читает студентам Петербургского университета курс, нигде, ни в России, ни в Западной Европе, до него не читанный: физиологии растений. Когда рассказываешь о хлорофилле, о том, что листья улавливают солнечные лучи, то какие же тут нужны прибаутки!
Фаминцын усердно готовится к лекциям. Он изумляет слушателей своей необычайной добросовестностью. Допустив обмолвку или неточность, он на следующий день просто, серьезно и честно поправляет себя, не боясь уронить свой престиж. А обмолвки пустячные – никто, кроме самого лектора, и не замечает их.
– Педант он, ничего больше! – провозглашает в университетском коридоре щеголеватый студент с лихо закрученными усиками.
– Да, пожалуй, – неуверенно соглашается другой, бородатый, – но что-то скрывается за его чопорностью.
В два часа пополудни Фаминцын пешком возвращается домой. Живет он на Васильевском острове, неподалеку от университета. Небо все так же обложено. Дома в комнатах уже полумрак.
– Пелагея, зажгите лампу, – велит он горничной.
Пелагея жмурится от яркого света двенадцатилинейной керосиновой «молнии». А Фаминцын бормочет про себя: «Слабо, очень слабо; надо придумывать что-то…»
2
В пятидесятые годы XIX столетия на естественном отделении Петербургского университета учились два молодых человека из состоятельных семей. Оба слушали лекции ботаника Льва Семеновича Ценковского, знатока низших растений. Оба под его влиянием увлеклись тем, чем, казалось, невозможно увлечься столичному богатому юноше: водорослями, лишаями (так называли в ту пору лишайники) и еще грибами.
Молодые люди подружились, хотя были разного возраста и учились на разных курсах. Дружба эта, скрепленная общими научными интересами, прошла через всю их жизнь.
Учились друзья с блеском: старший получил в университете золотую медаль, младший – серебряную. Впоследствии оба достигли европейской известности, оба стали академиками.
Один из друзей, Андрей Сергеевич Фаминцын, окончил университет в 1857 году, другой – Михаил Степанович Воронин – годом позже. И тогда же они вместе на собственные свои средства уехали совершенствоваться за границу.
Фаминцын принял на себя роль гувернера, – он был старше друга на три года. Но, по совести, на роль воспитателя годился больше Воронин, он был бесконечно терпелив и мягок.
Чужбина еще больше сблизила их. Фаминцын как-то, преодолев свое отвращение ко всякого рода исповедям, признался своему другу, что естествоиспытателем он стал по чистой случайности. До последнего класса гимназии он не задумывался над своим будущим.
Отец Фаминцына, отставной офицер лейб-гвардии драгунского полка, и мать, баронесса Местмахер, воспитывали своих детей в строгих правилах религиозной морали. Во время говения, когда верующие постом и молитвами приготовляют себя к обряду причастия, в доме Фаминцыных не разрешалось читать ничего, кроме книг религиозного или научного содержания. И вот однажды, великим постом, Андрей, гимназист-старшеклассник, томясь от скуки, рассеянно принялся листать университетский «Курс физики». Листал, листал, а потом вдруг припал к книге, забыв обо всем на свете. В «классической» гимназии тех времен главное внимание уделяли греческому и латыни. Естественных наук гимназисты едва касались. Беглый перечень законов и формул не мог разбудить воображения молодых людей. То, что Андрей Фаминцын вычитал в хорошей, обстоятельной книге, явилось для него откровением. Он уверовал в человеческий гений.
Выбор был сделан. Андрей Фаминцын, получив аттестат зрелости, стал студентом физико-математического факультета Петербургского университета. Увлекшись на естественном отделении этого факультета ботаникой, он не забывал ни физики, ни химии. Они еще ему пригодятся…
Приехав в Германию, друзья обосновались сначала в Гейдельберге. С полгода они работали здесь в хороших университетских лабораториях (больше всего и влекли русских молодых ученых за границу лаборатории, – на родине ставить опыты было негде), а потом перебрались во Фрейбург. Тут Воронин близко сошелся с Антоном де Бари, известным немецким микологом – знатоком грибов. Впоследствии, посвятив себя уже целиком грибам, Михаил Степанович выполнил несколько научных исследований совместно с де Бари. Они даже издавали вдвоем научный журнал (один – живя в Петербурге, а другой – во Фрейбурге) – «Морфология и физиология грибов».
Фаминцын целыми днями пропадал в химической лаборатории. Занимали Андрея Сергеевича на сей раз не водоросли, не лишаи, а виноград. Он попытался узнать, что происходит в ягоде, когда она зреет. В те времена мало кто задавался подобными вопросами. Но Фаминцын, видно, уже народился с таким складом ума: все, что он делал, было внове.
Воронин отыскивал, зарисовывал, описывал с великим тщанием и точностью никому не ведомые организмы. Этим он не только обогащал науку, но оказывал неоценимые услуги земледельцам, предостерегая их от возбудителей болезней растений. Фаминцын не открыл и не описал ни одного растения. Но к уже известным растениям он всегда подходил с какой-то новой стороны, вооруженный новыми приемами и новыми идеями. Он умел думать так, как никто до него не думал. И потому он сильно опережал время, как бы перескакивая в другой век. Это никак не вязалось с его внешним обликом, с его кажущейся чопорностью и сухостью, но это было так…
Фаминцыну удалось доказать, что при созревании в ягодах винограда меняется состав кислот и увеличивается содержание сахаров. Точными анализами он показал, что источником сахара служит крахмал, накапливаемый в созревающей кисти. Иначе говоря, молодой ученый попытался узнать, какие превращения претерпевают органические вещества в живой растительной клетке. Это были зачатки биохимии – науки, развившейся лишь в XX столетии. Фаминцын уверился, что узнать все тайны растения можно, лишь пользуясь методами химии и физики.
Из Фрейбурга Воронин и Фаминцын переехали на лазурный берег Средиземного моря. Здесь, близ Ниццы, жил известный французский альголог (знаток водорослей) Тюре.
Молодые русские ученые занялись в лаборатории у Тюре морскими водорослями. И опять-таки каждый по-своему. Воронина эти растения интересовали сами по себе, Фаминцын же пытался проникнуть в тайны жизни, скрытые в растительной клетке.
3
1861 год. После двухлетнего отсутствия друзья вернулись в Петербург. В России – большие события. Александр II издал манифест об освобождении крестьян от крепостной зависимости. Воля! Но странно, – крестьяне продолжают бунтовать. Не нравится народу такая «воля», когда мужик остается гол, как сокол, а барин еще больше богатеет.
Все слои петербургского общества возбуждены. Воронин и Фаминцын слишком поглощены наукой, чтобы участвовать в политических спорах. И тот и другой убеждены, что можно прожить жизнь, не встревая в политику..
Вскоре по приезде из-за границы друзья защитили в Петербургском университете свои магистерские диссертации: Фаминцын – о созревании винограда, Воронин – о морских водорослях ацетабулярия и эспера, которые он изучал близ Ниццы.
Фаминцын, став магистром, получил место преподавателя в Петербургском университете.
Воронин службы не искал. Он уединился, устроив дома лабораторию. Игла, бритва… Пользуясь этим вооружением, не заводя никаких сложных приборов и устройств, кроме обычного микроскопа, Михаил Степанович на протяжении полувека, до самой смерти, вел замечательные по точности исследования.
Фаминцын тоже устроил дома лабораторию (в университете тогда не было сносного ботанического кабинета) и принялся изучать действие света на растения.
4
На западном краю Васильевского острова лежало Смоленское поле – громадная пустошь, изрытая ямами, поросшая сорной травой. По преданию, в петровские времена тут хоронили плотников и землекопов, пригнанных из Смоленщины в болотистую дельту Невы на строительство новой столицы.
Некогда на месте Смоленского поля теснился, дерево к дереву, густой ельник. Широкая просека вела сквозь него в Галерную гавань, устроенную при Петре на берегу Финского залива для гребных судов. Через полтора века после основания города от ельника и следа не осталось – свели на дрова, на поделки. На месте леса осталась пустошь, и ею завладели дети гаванских рыбаков, фабричных рабочих, лодочных и весельных мастеров.
Пустошь была для мальчуганов и лесом, и садом, и цветником. Прячась во время игр в зарослях чертополоха, они вдыхали тонкий нежный аромат его лиловых цветков; переползая, чтобы внезапно наскочить на врага, они перебирали руками крупные, с вырезами, листья одуванчика и незатейливые желтые его цветки. Никто им тут ничего не запрещал. Изредка на пустырь забредал какой-нибудь пьяница, но и тот не служил помехой: пошатавшись по полю, заваливался спать в лебеду.
И вот однажды, в середине мая, на Смоленское поле заявился барин. Не какой-нибудь, обходом прошедший по всем распивочным Васильевского острова, а настоящий, трезвый барин в начищенных сапогах, в соломенной шляпе и чесучовом белом пиджаке. На плече у него висела сумка, из которой выглядывали склянки с широкими горлышками, заткнутыми пробками.
Недавно прошли первые теплые дожди, и все ямы и лужи Смоленского поля полны были воды. К великому изумлению мальчишек, следивших за каждым шагом пришельца, чудной барин, не жалея сапог, принялся лазать по этим лужам и ямам.
Чем-то привлекала его поганая, подернутая зеленой тиной вода, которую не лакали даже бродячие псы. Барин вставал на коленки возле ямы, разглядывал воду через увеличительное стекло, а потом зачерпывал склянкой, стараясь захватить побольше тины. Он унес в своей сумке три склянки с водой. На другой день поутру явился опять. Так ходил он изо дня в день недели две – и все в одно время. Мальчишки привыкли к нему, стали подходить поближе, но заговаривать с барином даже самые бойкие не смели. Он же словно и не замечал их. Только однажды, поманив самого маленького отрепыша, сунул ему, не говоря ни слова, горсть карамели и орехов.
Больше хозяева Смоленского поля не видали чудного барина… Если бы мальчишки хоть раз отважились пойти следом за ним, если бы могли они проникнуть в квартиру магистра Фаминцына на Седьмой линии Васильевского острова, – о, какой удивительный мир открылся бы им!
Каждое утро Андрей Сергеевич Фаминцын приносил из ям и луж Смоленского поля свежие порции тины. К приходу барина Пелагея притаскивала в ведре свежей невской воды, и Андрей Сергеевич, как выражалась горничная, принимался колдовать. Он раскладывал тину по чашечкам: в одних была невская вода, в других – вода из ям Смоленского поля. Он выставлял то одни, то другие чашечки на прямой солнечный свет либо затенял край одной какой-нибудь чашечки, либо вовсе убирал ее в тень. Лупа и микроскоп были у него постоянно в ходу. Он повторял свои опыты, терпеливо манипулируя чашечками. Ему нужны были все новые и новые порции свежей тины, и каждое утро, в один и тот же час, он отправлялся на Смоленское поле.
Тина, которую с такой настойчивостью исследовал Фаминцын, давно уже перестала быть таинственной «зеленой материей», за сто лет перед тем сбившей с толку Джорджа Пристли.
Впрочем, и Фаминцына водоросли введут в заблуждение. Но это случится позднее.
А пока он знает, что имеет дело с водорослями, и, конечно, умеет определять, с какими именно видами имеет дело. Из ям Смоленского поля он приносит в свою домашнюю лабораторию эвглену и хламидомонаду…
Эвглена… Одноклеточный организм, видимый лишь в микроскоп. Но какой странный! Доныне ученые не решили, куда отнести эвглену – к растительному или животному царству. Она представляет собой удивительную смесь животного и растения. В зависимости от внешних условий, она может быть то тем, то другим, а то и тем и другим вместе. У нее есть жгутик, с помощью которого она быстро передвигается в воде; у нее есть нечто вроде глотки для захвата пищи; у нее есть глазок, окрашенный красным пигментом; но у нее есть и хлорофилл, и она способна, подобно всякому зеленому растению, созидать на свету органическое вещество, первопищу. Попав в темноту, эвглена теряет хлорофилл и становится сапрофитом, то есть питается на манер грибов и бактерий за счет мертвого органического материала; выставьте эвглену на свет – она вновь приобретет хлорофилл и вновь начнет созидать для себя пищу. Жительница мелких пресных водоемов, вроде луж на Смоленском поле, эвглена, очутившись на суше, не гибнет; сбросив жгутик, она обретает способность ползать либо превращается в спору.
Быть может, эвглену следует отнести не к растениям и не к животным, а к неведомому третьему царству живых организмов? Быть может, на заре жизни, сотни миллионов лет назад, господствовали именно такие «эвгленоподобные» организмы, способные вести то «животное», то «растительное» существование? Вопросы эти и ныне, во второй половине XX столетия стоят перед наукой. Ну, а в шестидесятые годы прошлого века магистр Фаминцын ставил перед собой более скромную задачу. Он хотел узнать, как ведет себя эвглена под прямыми лучами солнца и в тени, какая вода ей больше подходит – чистая речная или желтая, ржавая, которой заполнены ямы и лужи Смоленского поля.
От хламидомонады он добивался ответа на те же вопросы. Эта одноклеточная водоросль, быстро размножаясь, зеленит лужи и пруды. Делящиеся клетки хламидомонады обволакиваются слизистой оболочкой – «хламидой» (в древней Греции хламидой называли одежду, схожую с плащом), служащей защитой молодым особям. Если условия благоприятны, то хламида с молодых клеток спадает, и приобретая жгутики, они расплываются.
Много дней просидел Фаминцын над своими чашечками, в которых плавали, устремляясь к свету, производя тысячи и тысячи себе подобных, зеленые тельца. И ученый пришел к выводам, неожиданным для тогдашней науки. Ботаники знали, что водоросли, как и другие растения, обладающие хлорофиллом, тянутся к свету; хламидомонада, скажем, помещенная в склянку с водой, скапливается возле той стенки сосуда, которая обращена к свету. И считали само собою разумеющимся, что чем ярче свет, тем лучше для водоросли, как и для всякого иного растения.
Фаминцын, передвигая свои чашечки с хламидомонадой и эвгленой то прямо на солнце, то в тень, дознался, что это не совсем так. И вообще само собой ничего не разъясняется. Наблюдая за водорослями, Фаминцын узнал, что они проявляют наибольшую жизнедеятельность при свете средней напряженности. На ярком солнечном свету и эвглена и хламидомонада неизменно скапливались у той стенки чашечки, которая умышленно была затенена ученым. Исследования последующих поколений ученых подтвердили: излишне яркий свет вреден для растений. Фаминцын выяснил также, что и эвглена и хламидомонада чувствуют себя лучше в воде, принесенной из луж, нежели в проточной воде.
Но этих наблюдений над двумя микроскопическими водорослями магистру показалось мало. Приехав как-то воскресным июньским утром в Петергоф, Андрей Сергеевич вместо того, чтобы влиться в нарядную толпу, гуляющую в парке возле всемирно известных фонтанов, отправился бродить по окрестностям. Он присматривался к ямам, рытвинам, лужам. Наконец нашел в неглубокой канаве то, что искал: зеленовато-бурые нити осциллятории.
Осциллятория принадлежит к сине-зеленым водорослям. Это самые простые из хлорофиллоносных растений.
Сто лет назад наука знала о сине-зеленых водорослях не все из того, что знаем теперь мы. Но Фаминцына интересовало только, как сине-зеленая водоросль осциллятория относится к свету, – так же, как эвглена и хламидомонада, или по-другому? И осциллятория своим поведением в чашечках на ярком свету и в тени показала: так же.
Фаминцын продолжал упорно накапливать факты, касающиеся отношения водорослей к свету. Но вот наступила осень.
Петербургская осень…
Октябрь. Косой, секущий дождь. Одинокая фигура в шинели с пелериной. Пролетка – верх поднят, извозчик нахохлился, как старая ворона. Ноябрь. Еще мрачнее. «Пелагея, зажгите лампу…» Глухое раздражение. Надо что-то придумать. У него в домашнем аквариуме с лета развивается спирогира – зеленая нитчатая водоросль.
Это та самая водоросль, которая нередко облепляет старые колеса водяных мельниц, подводные камни, сваи, вбитые в дно реки. Она образует главную массу зеленой тины в пресных водах. Если рассматривать нить спирогиры в микроскоп, то видишь узорную ленту, как бы расшитую двойной изумрудно-зеленой спиралью. Спираль и есть хроматофор, выполняющий у водорослей ту же роль, что хлорофилловое зерно у высших растений. Нить спирогиры слагается из крупных прозрачных клеток.
Фаминцыну хочется продолжать исследование спирогиры. Ее клеточки очень удобны для наблюдения, – можно долго следить за их жизнедеятельностью, не прибегая к препарированию, не нарушая целостности живой ткани. А когда работаешь с высшим растением, то приходится делать тончайшие срезы, чтобы разглядеть отдельную клетку. Но спирогира вот-вот погибнет в его домашнем аквариуме: приближается декабрь, когда светлого времени в Петербурге – около четырех часов в сутки.
А что, если попробовать?..
– Пелагея, купите в скобяной лавке лист белой жести.
Исполнив поручение, Пелагея убеждается, что у ее барина хорошие мужицкие руки. Вишь, как он – и раскроил жесть, и выгнул, и невесть какой колпак выстукал деревянным молотком.
Колпак понадобился Андрею Сергеевичу для самодельного фонаря. С помощью двух больших керосиновых ламп, помещенных внутрь колпака, двух рефлекторов и линзы магистр устроил довольно яркий светильник.
Теперь можно приступить к делу – к выращиванию растений при искусственном освещении. Никто до него не пробовал этим заниматься… Что же, тем лучше!
Фаминцын затемнил одну из комнат в своей квартире и зажег лампы. Но первые опыты, вероятно, из предосторожности, чтобы не погубить водоросли, которыми он дорожил, Андрей Сергеевич проделал над крессом – многолетним травянистым растением из крестоцветных (ему родственен однолетний кресс-салат).
Он направил свет своего фонаря на проростки кресса. Через два часа молодые растеньица пожухли. Фаминцын измерил температуру в фокусе рефлектора. Плюс тридцать пять градусов! Кресс просто сгорел. Андрей Сергеевич вертит свой фонарь и так и этак. Если отдалить растение от рефлектора, то света будет мало. Приблизить – кресс сгорит опять. В конце концов придумал: на пути тепловых лучей, губящих растение, поставил стеклянную ванночку с водой. Теперь температура возле кресса только на один – два градуса выше комнатной, и растения нормально развиваются.
(В XX веке ленинградские ученые развернут опыты по выращиванию растений целиком – от семени до семени – при искусственном свете. И с первых же шагов натолкнутся на то же препятствие, на которое натолкнулся их предтеча петербуржец Фаминцын: громадные лампы, теперь уже не керосиновые, а электрические, будут сжигать нежные проростки. И так же, как Фаминцыну, ленинградцам придется поместить между лампами и растениями стеклянные ванны с водой).
Наблюдения над крессом Фаминцын вел не только при полном ламповом свете. Он проследил, как развивается растение в оранжевых и в синих лучах.
После этого Фаминцын занялся спирогирой. Он продержал аквариум с водорослями в темноте до тех пор, пока у спирогиры не растворился весь имеющийся в ее клетках крахмал (новый крахмал без света образоваться не может). Затем он направил на аквариум свет своего фонаря.
Прошло полчаса. Андрей Сергеевич извлек несколько нитей спирогиры из аквариума и положил на предметное стекло микроскопа. Сомнений быть не могло: в клетках появился крахмал. Он все-таки проверил свое наблюдение йодной пробой. От йода водоросль потемнела – крахмал есть!
Лишь теперь он счел доказанным, что растения могут нормально развиваться и при искусственном освещении. Это было крупным научным открытием: при лампе растения способны так же усваивать углекислый газ воздуха, созидая органические вещества, как и при дневном свете; и процесс этот можно наблюдать под микроскопом. Хлорофиллу безразличен источник освещения, было бы достаточно света.
В ту зиму Фаминцын при свете лампы продолжал свои наблюдения над спирогирой еще долго. Он все больше убеждался, что водоросли позволяют вести тонкие наблюдения над жизнью растительной клетки. Все клетки водорослей содержат хлорофилл; эти растения не нуждаются ни в опорных тканях, ни в сосудах, проводящих питательные вещества сверху вниз и снизу вверх; каждая водорослевая клетка, усваивая на свету углерод, сама же и потребляет созидаемые ею органические вещества.
Вдумчиво изучая водоросли, Фаминцын разработал новый метод исследования растительной клетки, подхваченный мировой наукой. Спирогира, а за ней и другие водоросли, с легкой руки Фаминцына стали излюбленным объектом для наблюдений и экспериментов.
Фаминцын разработал метод искусственного выращивания водорослей с применением минеральных солей. Через столетие искусственная культура водорослей стала распространяться во многих странах.
Предугадывал ли он, что через столетие будут продавать огурцы и помидоры, выращенные при искусственном свете; что в середине XX века работы, посвященные водорослям будут публиковаться многими сотнями ежегодно; что об этих растениях, являющихся основными поставщиками органических веществ и кислорода на нашей планете, начнут говорить всерьез как о пище будущего; что водоросль будет одной из первых космических путешественниц?
В работах Фаминцына нет и намека на подобные предсказания. Он ведь был исследователь, а не оракул. Он не делал никаких выводов, не подкрепленных фактами. Он не раз заблуждался, и заблуждался жестоко, трагично, как мы увидим. Но и заблуждения его основывались на неверных выводах из опытов, поставленных им же самим непогрешимо.
Многие считали этого замкнутого, суховатого ученого мечтателем. Говорили про него, что он «человек – от финских хладных скал до пламенной Колхиды». Понимать это следует, видимо, так, как говорил бородатый студент в коридоре Петербургского университета: за чопорностью и сухостью ощущаешь внутренний жар, подлинный пламень души.
5
В 1866 году в Петербурге, в типографии Академии наук отпечатали небольшим тиражом тонкую книжицу с длинным названием – «Действие света на водоросли и некоторые другие, близкие к ним организмы». Книжица содержала рассуждение магистра А. С. Фаминцына, представленное им на соискание степени доктора ботаники. Рассуждение отличалось краткостью: 56 страниц малого формата, напечатанных крупным шрифтом.
«Я ожидал найти в водорослях, – пишет Фаминцын в начале своего рассуждения, – предмет более удобный для исследования действия света на растительные клетки, чем высшие растения, и не ошибся».
В таком скромном, строгом тоне выдержана вся диссертация. Важность открытий Фаминцына была к тому времени признана и в России и в Западной Европе, – он опубликовал предварительное сообщение о своих опытах. Вскоре после выхода книжки Фаминцыну присудили докторскую степень. Звание доктора наук давало право на профессуру, и Андрей Сергеевич стал заведовать кафедрой физиологии растений в Петербургском университете.
Многие русские ученые того времени, заняв профессорскую кафедру, в дальнейшем уже не вели научно-исследовательской работы. Да и возможностей для этого не представлялось: денег на постановку опытов не отпускали, а заводить лабораторию у себя дома не каждый мог и хотел. От профессора требовали только, чтобы он читал лекции.
Фаминцын защитил докторскую диссертацию, когда ему минуло тридцать лет. Он прожил после того еще более полувека. И это были годы, полные исканий, удивительных открытий и трагических заблуждений…
Вскоре после защиты докторской диссертации Фаминцын вместе с одним из своих учеников, студентом Осипом Васильевичем Баранецким, принялись изучать лишайники.
Есть такая область ботаники – лихенология (от греческого «лихен» – «лишай», «лишайник»). Это наука о лишайниках. Основателем ее считают шведского ученого Э. Ахариуса, жившего на рубеже XVIII–XIX столетий. Он изучил строение и форму лишайников и дал первую научную классификацию этих растений, которые еще с XVI века известны были под названием древесных мхов. Лихенология, оттесненная на задний план другими разделами ботаники, развивалась неторопливо, как неторопливо развиваются и сами лишайники, вырастающие за год всего на несколько миллиметров. Растения эти, по своей неприхотливости превосходящие даже водоросли (лишайники могут жить не только на голых камнях и стенах, но даже на железе и на стекле; их находили на окнах старых церквей), вызывали простое любопытство и, пожалуй, не более того. Те ученые-одиночки, которые посвящали жизнь изучению лишайников, исходили, вероятно из убеждения, что всякое создание природы должно же быть кем-то когда-то познано.
В начале XIX века в печати стали появляться работы, посвященные уже не просто описанию, а жизнедеятельности лишайников. Немецкий ботаник Вальрот заинтересовался зелеными клетками, которые он неизменно находил внутри лишайников, состоящих из бесцветных гиф – микроскопических нитей, образующих тело всякого гриба. Вальрот предположил, что зеленые клетки являются органами размножения лишайника, и назвал их гонидиями (от греческого «гоне» – «семья», «рождение»).
Теория Вальрота была признана и никем не оспаривалась до тех пор, пока Фаминцын и Баранецкий не опубликовали итоги своих наблюдений. А наблюдения эти вызвали бурю в тихой лихенологии.
Фаминцын подверг лишайники необычайному испытанию: он принялся гноить их. Вместе с Баранецким они собирали в окрестностях Петербурга лишайники, осторожно отколупывая их ножами от стен домов и заборов. Потом, в лаборатории, Баранецкий бросал сухие, ломкие корочки лишайника в сосуд с тухлой водой.
Лишайник – чистюля, он любит свежий воздух без малейших примесей дыма, любит росы и туманы. Поэтому в большом городе с его дымами и не встретишь лишайника. Своим отсутствием он лучше всякого прибора показывает, что атмосфера загрязнена.
В воде, да еще в тухлой, корки лишайника весьма скоро загнивают. Но Фаминцын слишком внимательный наблюдатель (к сосредоточенному вниманию он приучил и Баранецкого), чтобы упустить одну подробность: в воде сгнивает не весь лишайник. Каждый раз зеленые его клетки, гонидии, выживают. Да не только выживают, но и начинают усиленно размножаться в тухлой воде.
Разные части одного и того же растения ведут себя в воде по-разному: одна часть гибнет, гниет, а другая дает бурную вспышку жизни. И еще одна загадка – размножаясь, гонидии образуют только себе подобные зеленые клетки, а не новый лишайник. Выходит, что теория Вальрота неверна, гонидии не являются органами размножения лишайников?
Фаминцын рассказал о своих наблюдениях Воронину. Михаил Степанович, выслушав друга, аккуратно, дотошно проверил в своей лаборатории его опыты и подтвердил: да, гонидии хорошо развиваются в воде и образуют только гонидии, а отнюдь не лишайники.
Между тем Фаминцын и Баранецкий, продолжая свои наблюдения, дознались, что гонидии, выделенные из лишайников, совершенно подобны зеленой водоросли цистококкус.
Лишайник порождает водоросль? Ну, нет, зайчиха щенка не народит… Биология второй половины XIX века уже наука, а не свод средневековых догадок, и подобные предположения вряд ли у кого возникли…
Опыты Фаминцына и Баранецкого произвели огромное впечатление не только на лихенологов, но и вообще на всех биологов. Западноевропейские ученые немедленно подхватили блестящее открытие русских. И разгорелся спор, один из тех споров, которыми так богата наука XIX века. В него втянулись почти все тогдашние ботаники. Лишайники вдруг оказались в центре всеобщего внимания.
Немецкий ботаник Симон Швенденер, основываясь на опытах Фаминцына и Баранецкого, которые он повторил и подтвердил, доказывал, что лишайники представляют собою симбиоз – длительное сожительство – гриба с водорослью; что гонидии вовсе не органы размножения лишайника, а просто водоросли, живущие в теле гриба. Против теории Швенденера, утверждающей дуалистическую, то есть двойственную, природу лишайников, выступали приверженцы старых взглядов Вальрота.
Удивительнее всего, что Фаминцын вовсе не вмешивался в спор. Казалось, что он вдруг потерял всякий интерес к своим опытам, наделавшим столько шума, предоставив другим разбираться во всем этом. Однако дело обстояло не так просто.
Но сначала о том, как завершился спор. Швенденер оказался прав. Лишайники – действительно двойные растения, состоящие из гриба и водоросли. Эти своеобразные организмы и доныне представляют большой интерес для всех, кого занимают тайны жизни.
В самом деле, природа сочетала, объединила в лишайнике два растения, обладающие прямо противоположными свойствами. Грибы, не имея хлорофилла, не нуждаются и в свете – трюфели растут под землей, а шампиньоны разводят в темных погребах, где охотно заводится и плесень; грибы питаются готовыми органическими веществами, водоросли же хлорофиллоносны и без света погибают; водоросли на свету сами создают себе пищу из воды, минеральных солей и углерода. И вот природа соединила оба эти организма к обоюдной их пользе. От сожительства в лишайнике выгадывают и гриб и водоросль. Гриб получает от хлорофиллоносной водоросли органические вещества, главным образом сахар; сам же гриб, в свою очередь, снабжает водоросль минеральными солями и водой. Нити гриба плотно оплетают водоросль, предохраняя ее от высыхания. Но тело лишайника устроено так, что свет к водоросли проникает, и гонидии (за зелеными клетками так и сохранилось это название, напоминающее об ошибочной теории) сохраняют способность в фотосинтезу.
