Текст книги "Великий натуралист Чарлз Дарвин"

Автор книги: Вера Корсунская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 20 страниц)

Пчелы будут сокращаться численно за отсутствием достаточного количества нектара. Вместо массивов растений этого вида появятся редкие экземпляры. Тогда пчелы станут добывать нектар нормальным путем. «В этом случае будет образовываться больше семян, и сеянцы, являясь продуктом перекрестного опыления, будут отличаться мощностью, – говорит Дарвин, – так что вид будет стремиться численно возрастать, чтобы затем снова подвергнуться задержке в своем численном возрастании, как только растение опять будет расти сплошными массами».

Незадолго до смерти, 6 февраля 1882 года, Дарвин пишет предисловие к немецкой книге «Оплодотворение цветков» Германа Мюллера, набрасывая в нем программу дальнейших исследований в этой области.

Это как бы его завещание будущим ученым.

Надо изучать биологию растений с мелкими цветками, которых не посещают дневные насекомые. Возможно, они опыляются ночными насекомыми? Надо изучать разнообразие пестиков и тычинок у некоторых видов. И особенно важно – продолжать изучение различий самоопыляющихся и перекрестно опыляющихся растений.

Дарвин был совершенно прав. Самоопыление не только снижает урожай, но через ряд лет приводит сорт к полному вырождению.

С каждым годом растения становятся всё более и более низкорослыми, чахлыми; урожаи падают. Через тридцать-сорок лет сорта самоопылителей приходится заменять новыми. Много ценных сортов пшеницы утрачено из-за вырождения вследствие длительного самоопыления.

Для улучшения растений-самоопылителей теперь применяют искусственное внутрисортовое скрещивание. Пыльца одного растения переносится на плодник другого растения того же сорта. Семян получается значительно больше.

Изучение биологии цветения подсказало приемы дополнительного опыления и для растений перекрестно опыляющихся. По утрам, после спада росы над полем ржи протягивают длинную веревку. При помощи ее, медленно передвигаясь, колхозники сбивают пыльцу. Она полнее высыпается из пыльников тычинок и больше попадает на рыльца пестиков.

Таким же образом доопыляют ценнейшую кормовую и продовольственную культуру – кукурузу. В жаркую засушливую погоду пыльца гибнет через несколько часов. Человек облегчает пыльце дорогу к женскому соцветию – початку. Он сбивает пыльцу с метелок веревкой. Иногда пыльцу собирают в «кульки» из бумаги и потом стряхивают над початком. Искусственное доопыление увеличивает урожай кукурузы до десяти центнеров с гектара.

Применяют также искусственное доопыление огурцов.

Это практическое направление было указано Дарвином, так как он первый многими опытами выяснил, что перекрестное опыление значительно повышает урожай.

Труд Дарвина вызвал тысячи научных исследований по биологии цветения, показав огромное значение этой проблемы для науки и для практики сельского хозяйства.

Разные формы цветков

«Ярко встает в памяти образ отца, подсчитывающего с помощью лупы семена, – вспоминает Френсис Дарвин, – с веселостью, необычной при столь механической работе, как подсчет. Я думаю, что каждое семечко представлялось ему маленьким кобольдом<sup>[37]37
  Кобольд – горный дух в сказках.


[Закрыть]</sup>, пытавшимся подшутить над ним, прыгнув не в ту кучку или даже совсем удрав».

При помощи подсчета семян Дарвин разъяснял биологический смысл строения растений.

Для него было ясным, что перекрестное опыление всего лучше обеспечивается у растений с однополыми цветками, содержащими одни тычинки или одни пестики.

Но встречается множество растений с двуполыми цветками. Как же обеспечивается перекрестное опыление у них? На этот вопрос Дарвин также дал ответ.

Как-то летом, вскоре после возвращения из путешествия, он заметил, что в одних обоеполых цветках желтого льна – длинные столбики и короткие тычинки, в других – длинные тычинки и короткие столбики. Дарвин решил, что это случай изменчивости, не имеющий значения.

Прошло несколько лет, и в 1841 году Дарвин прочитал книгу Шпренгеля «Раскрытая тайна природы в строении и оплодотворении цветов».

Дарвин был поражен, прочитав у Шпренгеля, что существуют растения с обоеполыми цветками двух типов, наподобие того, что нашел он у желтого льна.

Не менее поражен был Дарвин открытием Шпренгеля того, что в обоеполых цветках разновременно созревают тычинки и пестики. Почему? Шпренгель отвечал: «…по-видимому, Природа не хочет, чтобы какой-либо цветок опылялся своею собственной пыльцой».

«Природа не хочет?..» – творец «Происхождения видов» не мог с этим согласиться. Но сами факты, открытые Шпренгелем, очень заинтересовали его. Нужен был эксперимент для проверки их.

Семнадцать лет Дарвин собирает материал из окружающей природы, выписывает его из Бразилии, Северной Америки, с острова Цейлон, получает из Кью, разыскивает сведения в журналах и другой литературе.

Дарвин ставит опыты, наблюдает, получает семена, подсчитывает их: «Мне кажется, ничто во всей моей научной деятельности не доставляло мне такого удовлетворения, как разъяснение смысла строения этих растений».

Он начинает работу с изучения примул. В то время эти растения широко входили в английскую садовую культуру, а в природе много встречалось диких видов.

Из книг Дарвин узнал, что цветки примулы имеют разницу в длине тычинок, а исследуя цветки примулы, Дарвин нашел и другие различия.

В этом легко убедиться каждому. Примулу можно найти весной на лугах; она зацветает очень рано золотисто-желтыми цветками, собранными зонтиком на длинном цветоносе. Листья примулы продолговатые, сморщенные, волнистые по краям, бархатистые. Осторожно иглой или булавкой надо разорвать сросшийся венчик цветков с нескольких примул, рассмотреть тычинки и пестик. В цветках одних примул пестик значительно короче тычинок, рыльце гладкое, пыльца крупная, зев венчика короткий. В цветках других примул пестик возвышается над тычинками, рыльце шероховатое, пыльца мелкая, трубочка венчика длинная.

До Дарвина ботаники считали эти различия просто случаем изменчивости.

Дарвин срывает примулы в различных местах обитания. Он измеряет при помощи микрометра длину пестиков и тычинок и всюду находит отчетливую разницу между ними.

Ни в садах, ни в природе Дарвин не нашел цветков двух типов на одном растении. Однажды он собрал пятьсот двадцать два зонтика с растений в различных местах, срывая с каждого растения по одному зонтику. Оказалось, что двести восемьдесят одна примула имела короткий пестик, а двести сорок одна – длинный. Отсюда Дарвин заключил: «Две формы существуют в диком состоянии почти в равных количествах».

Все эти предварительные исследования заставляли предположить, что, по всей вероятности, различия между цветками примулы – явление, связанное со всей жизнью вида.

Дарвин применяет испытанные им средства: наблюдения за посещением примул насекомыми и подсчеты семян.

Он наблюдал, как крупные насекомые садились на цветки с длинными тычинками. Вымазавшись пыльцой, они летели к примулам, цветки которых имели длинные пестики. Пыльца же коротких тычинок переносилась насекомыми на короткий пестик другого экземпляра.

Эксперимент раскрыл тайну примул.

Дарвин опыляет примулы разных видов в другом порядке, чем это происходит при помощи насекомых.

Он опыляет рыльце длинного пестика пыльцой коротких тычинок другого растения с длинным пестиком. Незаконное опыление, – называет его Дарвин. В то же время он производит и законное опыление растений того же вида.

Бесчисленные незаконные и законные опыления… Результаты тщательно подсчитываются. Кучки семян ссыпаются в пакетики, нумеруются. Дарвин боялся потерять хотя бы одно семечко или положить его не в ту кучку.

Об этих часах «веселого» подсчета и вспоминал Френсис Дарвин.

Отсчитывать по семечку сотни, тысячи, десятки тысяч семян, записывать длинные ряды цифр, сводить их в таблицы, измерять сотни тычинок и пестиков, – многие сказали бы: скучное занятие!

Для Дарвина же эти работы были и своеобразным отдыхом от писания книг, и путем, которым он шел к новым открытиям.

Цифры ясно сказали, что законные опыления дают большее количество семян, чем незаконные. Потомство, получаемое при законных опылениях, как правило, здоровее, сильнее и плодовитее.

Ключ к пониманию строения примул был найден: крупные насекомые, опыляющие примулы, переносят пыльцу с длинных тычинок на рыльце длинного пестика, а пыльцу коротких тычинок – на рыльце короткого пестика другого растения примулы.

Своеобразное строение примулы обеспечивало перекрестное опыление.

У некоторых растений одни цветки дают семена, а другие всегда остаются бесплодными. Всем знакомы соцветия маргаритки, василька, хризантемы, астры и других сложноцветных. С краев у них цветки более крупные и заметные. Цветки в середине, как правило, мелкие, мало заметные, а семена образуют именно они.

Рассмотрев строение крайних цветков, можно понять, почему они не дают семян. Тычинки и пестики у них недоразвиты, а в срединных цветках они нормального строения.

Крайние цветки в соцветиях сложноцветных можно назвать своеобразной «вывеской» для привлечения насекомых.

Дарвин объяснил это явление как приспособление к перекрестному опылению при помощи насекомых. В процессе естественного отбора произошла специализация: крайние цветки стали приманкой для насекомых, срединные – для производства семян.

Одни цветки постепенно утратили непосредственные органы размножения: тычинки и пестики, другие – сохранили их и утратили лепестки.

Множество удивительных особенностей в строении цветка было объяснено Дарвином с точки зрения естественного отбора. И все они в конечном счете обеспечивают перекрестное опыление. «Природа самым торжественным образом заявляет нам, что она чувствует отвращение к постоянному самооплодотворению».

Поэма о росянке

Летом 1860 года по предписанию врачей Дарвин отправился на отдых и лечение в одно тихое местечко, недалеко от Лондона.

Здесь он начал изучать росянку – растение, о котором, по словам Френсиса, мог бы впоследствии написать не только научный труд, но и поэму.

Нельзя сказать, чтобы Дарвин раньше не замечал этого маленького травянистого растения с розеткой красных прикорневых листьев на длинных черешках и слабо развитой корневой системой. Не раз он видел и длинные тонкие цветоносы росянки, поднимающиеся из центра розетки. Но настоящая встреча с росянкой произошла погожим июньским днем на верещатнике.

Дарвин прогуливался по тропинке среди кустов вереска. На краю маленького торфяного болотца он приметил росянку. Она росла здесь в изобилии.

На ее маленьких, не больше одного сантиметра в поперечнике, круглых листьях блестели капли липкой слизи. Множество насекомых садилось на листья росянки.

Дарвин стал наблюдать за одним из них. Он увидел, как зашевелились крошечные булавочки-волоски, покрывающие верхнюю сторону и края листьев. Насекомое делало энергичные движения, стремясь подняться с листа. Волоски пригнулись к животному; изгибалась даже сама листовая пластинка. Она стала похожа на чашечку; на дне ее лежало пойманное насекомое.

На других листочках-ловушках – на всех росянках также бились насекомые в бесплодных попытках освободиться.

Дарвин не мог оторваться от этого зрелища. Он собрал дюжину растений росянки и сосчитал общее число распустившихся листьев. Их оказалось пятьдесят шесть; на тридцати одном из них лежали мертвые насекомые или только хитиновые покровы их.

Росянки были принесены Дарвином домой.

Когда Дарвин построил для своих опытов с растениями теплицу, то росянки заняли в ней почетное место.

Тепличка была маленькая, вроде тех, что строили русские помещики для своих гортензий и пеларгоний, – рассказывает К. А. Тимирязев, – но она была необыкновенно чистая и светлая, благодаря легкому железному переплету и отлично промытым стеклам.

Дарвин очень радовался, построив теплицу. Она была совершенно необходимой для него.

Подолгу стоял он у растений – не у красавиц пальм, редкостных лилий, кактусов и бананов, – их здесь не было, – а у росянок.

В горшочках и жестянках они тянулись длинным рядом вдоль стен.

«Хороший старый господин, только вот что жаль: не может себе найти путного занятия. Посудите сами: по нескольку минут стоит, – говорил о нём старик садовник, – уставившись на какой-нибудь цветок. Ну, стал бы это делать человек, у которого есть какое-нибудь серьезное занятие?»

Дарвин помещал на листья росянки мух и комаров. Да они и сами садились на них, привлекаемые блестящими капельками. Булавочки-волоски пригибались и со всех сторон охватывали прилепившееся насекомое. Из них выделялись обильные капельки сока. Волоски не поднимались в течение ряда дней. Наконец, они становились сухими и поднимались… под ними уже не было мушки, лежали только остатки ее. Слабым дуновением ветерка их сдувало с листа.

А что произойдет, если поместить на лист, вместо насекомого, кусочек сырого мяса, куриного белка? Может быть, мясо поджарить?

Будут ли так же пригибаться волоски?

Дарвин помещает на лист кубики мяса, куриного белка. Да, они пригибались – и происходило то же, что и с мухой. А если предложить росянке сыр, хлеб, яичный желток? Свежее сливочное масло?

И Дарвин производит бесчисленные опыты с росянкой.

Предлагаемое росянкам меню было очень разнообразным.

Листья росянки схватывали всё, но по-разному задерживали вещества своими волосками. Они подолгу удерживались в согнутом положении над всеми белковыми веществами и относительно быстро выпрямлялись после того, как на них попадали масло, сало, сыр, крахмал, клей.

Попробовал Дарвин положить на лист маленький камешек. Волоски тотчас пригнулись к нему и быстро выпрямились. Кусочки дерева, стекла, крупинки золы – то же самое.

Чувствительность волосков была удивительной. Кусочек человеческого волоса весом в тысячные доли грамма вызывал их движение и изгибание.

«А как будут действовать жидкости?» – спросил Дарвин у росянки.

Разговор с растением ведется всегда на языке опыта. Теперь Дарвин превратился в повара для своих клиентов в горшочках.

Мясные супы, молоко, разные концентраты, отвар из зеленого гороха действовали хорошо, как и настой сырого мяса.

Много слабее было действие отвара мелко изрубленных стеблей и листьев злаков. Еще слабее оказался и настой капустных листьев. Испробованы слюна, мокрота, моча.

А как будут действовать растворы лекарств, кислот, солей?

Список веществ, действие которых интересно было испробовать, не уменьшался, а всё возрастал.

В аптеке специально приобретается белладонна, белена, приготовляются их растворы. Опять идут опыты.

Временами Дарвин несколько сокращал свои опыты с росянкой, чтобы подготовить к печати следующие издания уже опубликованных произведений или новую книгу.

Заинтересовавшись вопросом о перекрестном опылении растений, он совсем прекратил работу с росянкой: «…росянки пошли к черту, пока я не кончу и не издам книгу, – говорил Дарвин, – а там я снова вернусь к моим милым росянкам и буду просить прощения у этих маленьких существ за то, что мог хоть на минуту послать их к черту».

Дарвин возвращался к росянке.

Дарвин убивает жабу и кусочек рыхлой соединительной ткани из ее пищеварительной полости приносит росянке. Через сутки часть этой ткани превратилась в жидкость, а спустя еще двенадцать часов почти полностью растворилась.

Следует испробовать хрящ, – решает Дарвин.

Стоял ноябрь. Росянки выглядели совсем жалкими, маленькими. Пойдет ли опыт в таких неблагоприятных условиях?

Дарвин вырезает крошечные кубики белого непрозрачного упругого хряща с конца бедренной кости овцы и кубики непрозрачного волокнистого хряща между ее хвостовыми позвонками. Накладывает их на листья. А пытливая мысль уже подсказывает: надо взять еще кость…

На третьи сутки первые кубики были растворены, а вторые стали прозрачными и утеряли волокнистое строение.

Всё яснее и определеннее становится вывод на основании многочисленных фактов: росянке нужен азот. Только в тех случаях, когда на лист попадает белковое вещество или хотя бы содержащее азотистые соединения, волоски подолгу остаются пригнутыми.

Примула

Ромашка

Росянка

Венерина мухоловка

Непентес

Оранжерея Дарвина

Что-то получилось у сына, Френсиса? Он также работает с росянками. Френсис приготовляет искусственный желудочный сок и действует им на те же самые вещества, которые отец предлагает росянке.

Замечательно! Действие искусственного желудочного сока на хрящ совершенно такое же, как выделений росянки.

В опытах отца и сына за хрящом последовали куриная косточка, осколок кости из бараньей отбивной котлеты, потом эмаль и дентин клыка собаки. Всё это поддавалось действию выделений росянки; легче растворялась кость, труднее дентин и еще труднее эмаль.

Несомненно, выделения росянки растворяют белковые вещества совершенно так же, как желудочный сок млекопитающих.

Дарвин сотый раз исследовал сок из железок росянки. Он оказался кислым, особенно когда на лист помещали кусочек белка или мяса.

«В очень теплую погоду, рассказывает Дарвин, – я поместил рядом два кусочка сырого мяса одинаковой величины, один на лист росянки, а другой обложил сырым мхом».

Зачем? Чтобы узнать, обладают ли выделения росянки обеззараживающим действием, подобно желудочному соку млекопитающих.

Через двое суток эти кусочки мяса были исследованы под микроскопом. «Кусочек, лежавший во мху, – говорит Дарвин, – кишел инфузориями и разложился… между тем как кусочек на листе, смоченный выделением, был свободен от инфузорий…»

Ответ на вопрос был получен, но разве Дарвин мог удовлетвориться одним опытом? Он повторяет его с кубиками яичного белка, потом сыра. Они совершенно заплесневели на мокром мху, а с поверхности изменились в цвете и начали разлагаться. Кубики сыра на листьях росянки остались чистыми, а белок превратился в прозрачную жидкость.

Невозможно подсчитать, сколько опытов с росянкой было поставлено Дарвином и его сыном! Сколько веществ было перепробовано, сколько часов проведено над микроскопом! Понадобились химические исследования, чтобы узнать состав выделений росянки, изменения в составе перевариваемых ею веществ.

В этом Дарвину помогали ученые: профессора Франкленд, Бэрдон Сандерсон и доктор Клейн. Они по просьбе Дарвина делали анализы, микроскопические срезы, присылали реактивы. Приходилось очень много читать, делать выписки из книг по физиологии животных и растений, а также по химии. В книгах Дарвин находил много полезных сведений о действии животного желудочного сока на вещества, которые он испытывал выделениями росянки.

Но действительно ли белковая животная пища приносит пользу росянке?

У нее есть листья и корни. Может она питаться из почвы и воздуха, так же как другие растения?

Дарвин оставил росянку без насекомых и мяса. Она не погибла. Да, она может существовать и без животной пищи.

Какую же роль играет животная пища? Если в естественных условиях росянка использует ее, следовательно, она нуждается в ней.

В теплице устанавливается ряд глубоких тарелок с росянкой, разделенных низкой перегородкой на две половины.

На одной растения получают мясо, на другой остаются без мясной пищи. Последние живут только за счет углекислоты воздуха и минеральных солей.

Проходят дни, месяцы. Результаты подкормки мясом очевидны: эти растения много крупнее контрольных. Дарвин считает теперь, «что он, кажется, не ошибается?»

Нет, Дарвин был совершенно прав. Уже после его смерти Френсис, а затем и другие ученые подтвердили, что у подкармливаемых мясом росянок число соцветий и плодов в полтора-два раза, а семян (по весу) в два-четыре раза было больше по сравнению с контрольными растениями.

Работа была трудной, кропотливой, отнимавшей много времени и сил. Но она была интересной не только потому, что раскрывала особые способы питания некоторых растений. Росянки являлись прекрасным подтверждением теории Дарвина, примером своеобразного приспособления к условиям жизни.

Росянке нужен азот, – это установил Дарвин. Вспомним, что она обитает на влажных болотистых местах, где почва бедна бактериями, связывающими азот из воздуха. В этих почвах мало и калия, и фосфора.

Выдерните из почвы одно растение росянки. Ее корневая система состоит из шести – одиннадцати неразветвленных коротких придаточных корешков. Она не может обеспечить растение минеральными солями в нужном количестве. Новейшие исследования показали, что росянка извлекает из пойманных насекомых К, N и P – как раз то, чего ей недостает в почве.

Возможность питаться животной пищей выработалась у росянки как своеобразное приспособление, обеспечивающее растение необходимым питанием в бедной почве.

Как же могло сложиться такое приспособление? Можно обрисовать этот процесс в общих чертах.

Сорвите на клумбе петунью. Листья и стебли ее покрыты крупными волосками. Под лупой они напоминают щупальца росянки. На них даже блестят капли липкой слизи. В ней застревают и гибнут насекомые. Слизь защищает петунью от вредителей. У смолки есть такая же защита; у многих тропических растений она обычна.

Из растений, выделявших липкое вещество, как защитное приспособление против насекомых, постепенно могли выработаться естественным отбором растения, могущие переваривать и усваивать животную пищу.

Возможно, что сначала растение поглощало продукты разложения насекомых, погибших на его листьях.

Впоследствии выработались собственные пищеварительные соки.

Дарвин изучал многие виды росянок. Ему присылали их из Ирландии, Австралии, с мыса Доброй Надежды.

У росянок из Австралии черешки листьев имели до двадцати дюймов, а пластинки до семи дюймов в длину. Гукер прислал экземпляр, у которого листья были вроде нитей.

Кусочки мяса, частицы стекла, пробки, золы, даже листового золота были помещены на листья росянок различных видов. И все виды росянок оказались приспособленными к приему пищи примерно одинаковым способом.

На болоте рядом с росянкой растет много других высших растений. Они не ловят насекомых, – как же они питаются?

Стоит только обнажить корневую систему этих растений, как станет ясным, что дает им возможность жить на скудных почвах.

Хорошо развитая, но лишенная корневых волосков система этих растений густо оплетена нитями особых почвенных грибов – микоризой. Она снабжает растение водой, минеральными солями и азотом, извлекая его из некоторых почвенных кислот, а иногда и из воздуха. Ни у одного насекомоядного растения микоризы нет.

Вслед за росянкой Дарвин занялся изучением других насекомоядных растений. Он никогда не думал, что их так много, а приспособления их к ловле насекомых так разнообразны.

Дарвин, по своему обыкновению, вступает в переписку со многими лицами, интересующимися этими растениями, изучает обширную литературу и ставит сотни опытов.

Теперь в теплице не одни росянки. Дарвин наблюдает за так называемой венериной мухоловкой.

Листья ее напоминают полузакрытую книгу. Края листьев усеяны зубцами. Проползают муравьи, жучки, – лист быстро и с силой захлопывается за ними навсегда. Толстый паук, прикоснувшийся к листу, не избежит той же участи.

Да это настоящая западня! Совершенно верно, зубцы заходят один за другой, сцепляясь так крепко, что насекомые не могут разъединить их… Впрочем, самые мелкие из них проваливаются между зубцами.

Один знакомый прислал Дарвину из Северного Уэльса тридцать девять листьев болотного растения жирянки.

Жирянка – небольшое растение с прикорневой розеткой толстых, крупных, ярко-зеленых листьев. Чего только не прилипло к этим листьям! Сто сорок два насекомых, мелкие листочки, семена осоки, клочки мха.

Жирянке были предложены всевозможные насекомые, овощи, семена, отвары.

Дарвин опытами установил, что жирянка питается за счет множества мелких насекомых, которых она ловит. Она переваривает также листья, семена, пыльцу других растений, которые попадают на нее.

Дарвин исследовал вместе с Френсисом водное растение пузырчатку, так как он прочитал в одной статье, что у этого растения в пузырьках часто можно найти попавших в плен водных насекомых, которые, вероятно, служили ему пищей.

Корней у пузырчатки нет. Стебли и листья ее погружены в воду. На них видно множество мелких пузырьков с отходящими от них щетинками.

Если мимо плывет циклоп, дафния или какое-либо другое мелкое животное, – щетинки колеблются и направляют его к входу в пузырек. У входа – клапан, открывающийся только внутрь. Прикоснется к нему дафния – и тотчас проваливается в пузырек-ловушку, откуда ей уж нет возврата. Животное разлагается, и соками его питается пузырчатка.

Насекомоядные растения встречаются и в других частях света.

В лесах Северной и Южной Америки встречаются насекомоядные растения с листьями до одного метра в длину, превращенными в урны для ловли насекомых. На рисунке хорошо видны широкие отверстия, через которые и попадают насекомые внутрь урны-листа.

С ветвей деревьев, распростертых над водой, свешиваются на длинных нитях замечательные кувшинчики с отверстием наверху. Это урны-ловушки растений, называемых непентесами.

Каждый лист от черешка начинается широкой зеленой частью. Она служит для ассимиляции. Пластинка переходит в очень длинный, обвивающий ветви деревьев усик, поддерживающий урну.

Среди непентесов встречаются наземные формы с ярко расцвеченными урнами. Они свисают с деревьев, издали напоминая гигантские яркие цветы.

Непентесы открыл Гукер. Большинство из них обладает подземным корневищем. От него идут длинные и тонкие побеги, взбирающиеся на десятки метров вверх по деревьям.

Около шестнадцати лет Дарвин проводил опыты и наблюдения над насекомоядными растениями.

Книга его, рассказывающая об этих интересных растениях, появилась лишь в 1875 году.

Дарвин доказал, что насекомоядные растения выделяют из листьев особый сок, похожий по составу на желудочный сок животных, и при помощи его переваривают пойманных ими насекомых и всасывают белковые вещества.

Таким способом эти растения пополняют недостаток азотистых солей в почве.

Наблюдения и выводы Дарвина и здесь очень хорошо подтверждали его теорию естественного отбора. Поэтому труд Дарвина о насекомоядных растениях не сразу нашел себе признание среди ученых. Один ботаник даже предсказывал, что дальнейшие исследования забросят «теорию» Дарвина о насекомоядных растениях «в ящик научного хлама». Этого не случилось: исследования ученых подтвердили труды Дарвина над насекомоядными растениями.

Движения растений

В хорошо натопленной комнате, которую Дарвин не покидает из-за болезни уже несколько дней, он внимательно отсчитывает по часам обороты молодого междоузлия побега хмеля вокруг колышка. Весь побег привязан, оставлено свободным только одно самое молодое междоузлие.

Третий круг пройден всего за три с небольшим часа. Движение очень ускорилось: первый оборот был совершен в течение целых суток, второй – за девять часов. Поразительное ускорение!

Девятый оборот был сделан за два часа тридцать минут. Десятый, одиннадцатой… пятнадцатый – время то же. К восемнадцатому обороту междоузлие выросло больше чем в три раза и на конце его образовалось уже второе междоузлие. Оно чуть заметно двигалось вместе с отраставшим от него третьим междоузлием.

Двадцатый… двадцать четвертый оборот. Происходят правильные круговые движения: в среднем за два часа тридцать одну минуту один оборот.

На тридцать седьмом «…междоузлие внезапно выпрямилось и, передвинувшись по направлению к центру, – рассказывает Дарвин, – осталось неподвижным». Двигалось оно таким образом в течение пяти дней.

Междоузлие оказалось трижды закрученным вокруг своей оси «по солнцу».

Что же дальше будет? И Дарвин подвязывает грузик к верхнему концу, чтобы по колебаниям его заметить движение. Движения не было. С тридцать седьмого оборота второе и третье междоузлие вращались всё заметнее. Растущий вращающийся конец сильнее и сильнее загибался кверху.

За хмелем в опытах последовал вьюнок. Он закручивался в противоположном направлении. Дарвин обнаружил, что при обвивании вокруг гладкой палки закручивания стебля обычно не происходит.

«Заняться этим вопросом побудила меня небольшая статья Аза Грея о движении усиков одного тыквенного растения, – рассказывает Дарвин, – опубликованная в 1858 г. Он прислал мне семена, и, вырастив (из них) несколько растений, я был так очарован и вместе с тем охвачен недоумением при виде вращательных движений усиков и стеблей, – движений в сущности очень простых, но на первый (взгляд) кажущихся очень сложными, – что я добыл различные другие виды лазящих растений и принялся за изучение всего вопроса в целом».

Дарвин собирает различные растения с крючками, прицепками, усиками и другими приспособлениями к лазанию. Многие растения ему присылают из Кью.

Всю осень 1863 года Дарвин очень плохо себя чувствует. «Одно, что мне теперь доступно в виде работы, – написал он Гукеру в марте 1864 года, – это наблюдения усиков и лазящих растений; эти наблюдения не расстраивают моей расслабленной головы… Если Вы когда-нибудь бродите по своим теплицам, вспомните меня и лазящие растения».

Один зоолог прислал Дарвину из Бразилии описание растений, которые цепляются ветвями. Ветви их превращаются в усики, но продолжают расти и выпускать новые листья, новые ветви. Он же написал Дарвину, что видел в лесах Южной Бразилии воздушные корни филодендрона, обвивавшие стволы гигантских деревьев. Филодендрон рос вверху на ветвях дерева; его корни спускались не вертикально, как у других видов, а вились вокруг стволов.

…Один из фикусов лазит по стенам, как плющ. Дарвин прижимал молодые корешки его к кусочкам стекла и через неделю заметил выделяемые ими капельки прозрачной вязкой жидкости. Через две недели капли не только не высохли, но стали еще больше и были настолько вязкие, что Дарвин вытягивал их в нити. Корешки, бывшие около месяца в соприкосновении со стеклом, прочно пристали к нему.

Прикрепляя свои корешки этими липкими выделениями, фикус взбирается кверху. Растения, лазящие посредством корней, взбираются по скалам и деревьям.

У лазящих и вьющихся растений польза движений очевидна. Растение нуждается в свете. Листья выносятся стеблем к свету. Чем выше и более ветвист стебель, тем выгоднее он для растения: листья получают больше света. Растение, не имеющее таких стеблей, неизбежно должно было бы погибнуть.

В процессе эволюции возникла возможность существования и для растений со слабым и тонким стеблем. Какая же? Использовать как опору чужой стебель или вообще какой-либо предмет и развить листья с широкой поверхностью.

«И вот являются такие совершенные приспособления, – говорит К. А. Тимирязев, – каковы стебли, снабженные прицепками в форме нежных, тончайших усиков, вооруженных на концах липкими комочками или маленькими цепкими когтями, или, наконец, вследствие своей раздражимости при самом ничтожном прикосновении постороннего предмета охватывающих его и сжимающих его в своих кольцах, – усиков, затем закручивающихся спиралью, превращаясь таким образом в пружины, которые, обеспечивая прочное и в то же время подвижное прикрепление стеблей, делают для них безопасными самые сильные порыва ветра».