Александр Цингер - Занимательная ботаника
– Почему это мелампирум называется «арвензе», т. е. «полевой», «пашенный»? Ведь он растет совсем не на полях!
– Название растению дали в Западной Европе, – объяснил отец. – Там он повсеместно растет как раз на пашнях, в посевах пшеницы.
Итак, вот перед нами загадка. Марьянник, семена которого так сходны с пшеничными зернами, обильно засоряет западноевропейские поля. Тот же марьянник у нас отлично растет вне полей, но в посевы не попадает. Почему?
Брат мой, вообще много занимавшийся вопросами о сорных травах, несколько раз принимался искать ключ к решению этой загадки и не забывал о ней буквально до последних своих дней. Вот отрывок из письма, которое он писал мне весной 1923 г. из Харькова, за неделю до своей смерти:
– Я уже не выхожу из дому. Спешу подготовить для печати кое-что из законченных работ. Между прочим, по вопросу о Melampyrum arvense мне удалось, наконец, составить довольно правдоподобную гипотезу.
Эта гипотеза так и осталась пока неопубликованной. Мне известна лишь общая схема решения загадки. Почему марьянник не засоряет наших полей? Потому что вследствие суровости нашего климата его семена созревают слишком поздно, позднее уборки пшеницы. Если марьянник случайно и попадает в пшеничное поле, он будет скошен еще незрелым и не попадет в следующий посев. Почему же в более мягком климате Западной Европы марьянник созревает одновременно или раньше пшеницы? Западная Европа – страна гористая. Там очень многие ристения дают горные расы с укороченным периодом цветения и созревания плодов. Более быстро созревающий марьянник мог легко произойти именно от таких горных рас.
Это только схема, порождающая ряд новых вопросов, но подробностей я не знаю. Мне хотелось убедить вас, что, присматриваясь к сорным травам, мы можем наталкиваться на очень интересные загадки, которые не так-то легко разгадываются.
6. Предсказанная разновидность торицыВ 1906 г. мой брат Николай опубликовал результаты своих долгих, тщательных исследований некоторых растений, засоряющих посевы льна. Я попробовал читать присланный мне братом том его диссертации, но лишь с трудом разбирался в громоздких страницах, написанных сухим языком ученого-специалиста. Помогло то, что некоторые интересные детали работы я уже знал из прежних бесед с братом, другие – с удивительной простотой и ясностью растолковал мне К. А. Ти м и р я з е в [44] , с которым мне тогда еженедельно приходилось встречаться в промежутках между лекциями в Московском университете. Сколько глубоких мыслей и впечатлений давала почти каждая 20-минутная встреча с этим замечательным ученым и человеком! Как горячий последователь и пропагандист идей Дарвина, Тимирязев давал исследованиям брата самую высокую оценку.
– Ваш брат, – говорил он, – на деле показал, что, руководствуясь дарвиновскими принципами отбора, мы можем поднимать ботанику до высоты точной науки. Как Менделеев [45] предсказал существование новых химических элементов, так и ваш брат сумел предсказать и дать подробное описание растения, которое ему удалось увидеть глазами лишь спустя три года.
Позвольте, читатель, хоть вкратце остановиться на этом поучительном достижении ботанической науки. Почему изучение сорных трав среди льна представляло особый интерес? Потому что лен культивируется с давних пор значительно тщательнее, чем зерновые хлеба: его семена отвеиваются более аккуратно; его не косят, не жнут, а дергают с корнем руками. Сорное растение, чтобы ужиться в посевах льна, должно особенно тщательно приспособиться, подделаться под лен.
Изучая травы, засоряющие лен, главным образом особый вид рыжика – камелина (Camelina), брат мой пришел к заключению, что перым условием к приспособлению является подходящий размер семени, которое должно быть достаточно крупно, чтобы не отвеиваться от семян льна. При отвейке отбираются более крупные семена. Но обычно растение не может изменить только один какой-нибудь свой признак. Уж давно подмечен так называемый «закон соотношения развития». Еще Гете справедливо утверждал, что организм, расщедрившись в одном направлении, должен соблюдать экономию в другом. Если семена будут крупней, их число в каждом плоде (в стручочке) должно быть меньше. Несмотря на это уменьшение числа более крупных семян, общий размер и вес стручочка получается больше, а это ведет к тому, что у растения укорачиваются цветоножки, уменьшается число стручочков и т. д. и т. д. Отбор более крупных семян ведет, следовательно, к определенным изменениям всего облика растения. Являлось очень вероятным, что именно таким путем выработались разновидности трав, засоряющие льны. Нужно было проверить теорию на опыте. Проще всего можно было, конечно, искусственно отбирать более крупные семена у диких разновидностей и стараться вывести из них разновидности, живущие во льне.
Наряду с этим прямым, но очень долгим путем оказалось возможным найти другие способы подтверждения теории. Были основания предполагать, что помимо других растений к жизни среди льна могла бы приспособиться, например, торица (Spergula). Если торица действительно в льняных посевах живет, то она должна была выработать для этого особую крупносеменную разновидность. На основании теории можно было в детальных подробностях предсказать отличительные особенности этой гипотетической торицы. Затем, для подтверждения теории, такую торицу оставалось только. найти. Для этого большому числу хозяйств была разослана циркулярная просьба присылать образцы неотвеянных семян льна. И вот от одного из льноводов бывшей Владимирской губернии получены были семена, среди которых нашлись семечки торицы значительно больше нормального размера. Семечки были посеяны и дали ту самую разновидность, какая предусматривалась теорией. Чтобы отметить оригинальный способ, каким была найдена новая форма растения, брат мой назвал ее Spergula previsa, т. е. «торица предусмотренная».
Рис. 62. Вьюнок (Convolvulus arvensis).Как это часто бывает, найденная разновидность оказалась не совсем новой. Уже после опубликования своей находки брат докопался, что весьма сходная разновидность торицы была очень давно описана другим ботаником – под именем Spergula linicola, т. е. «живущая во льне». Это справка по старой, полузабытой литературе отняла у моего брата приоритет в названии растения, но как нельзя лучше подтвердила его теорию. 7. Коварные объятия повилики
Неботаники называют «повиликами» различные растения, относящиеся к близким между собою, но все же различным семействам: к вьюнкам (семейство Convolvulaceae) и к настоящим, чужеядным повиликам (семейство Cuscutaceae). Представители этих двух родственных семейств [46] совершенно различны между собою и по внешности и по образу жизни. Присмотритесь к нашему обыкновенному полевому вьюнку (Convolvulus arvensis). Он считается ядовитым и является на юге одним из самых вредных, хотя и самых изящных сорных растений [47] . Красивые бело-розовые воронки его цветов обладают нежным, приятным запахом миндаля. Его стебель со стреловидными листьями либо стелется по земле, либо вьется по стеблям соседних трав. Он ищет в соседях только механической опоры; никакого стремления поживиться чужим соком у вьюнка нет: у него есть и свой корень, и свои зеленые листья для добывания пищи. Разрастаясь, он стесняет соседей своими объятиями и может уменьшить урожай чуть не на четверть.
Еще вреднее, однако, настоящая повилика – Cuscuta. Вам, конечно, приходилось встречать кусты крапивы, опутанные бледными нитями тонких стебельков с сидящими на них шаровидными группочками бледных цветов и плодов. Тут между двумя сорными травами происходит драма: жгучая крапива, так хорошо вооруженная против животных, падает жертвой бледнонемощного растения-паразита. Перипетии этой драмы тянутся три-четыре летних месяца. Но представим себе, что они сняты кинематографом и воспроизводятся перед нами сильно ускоренным темпом в три-четыре минуты. Что мы увидим? Вот от многолетнего корня крапивы быстро развиваются новые, весенние кустики побегов. Все кустики растут хорошо; но около одного из них из земли вытягивается тонкая белая змейка. Это – росток проросшего семечка повилики. Змейка тянется кверху, описывая своей макушкой круги. Если росток повилики не сумеет ухватиться за что-нибудь подходящее, он гибнет: повилика не способна к самостоятельной жизни. Но вот змейка задела стебель крапивы и, обвиваясь, поползла по нему вверх. Она все туже и туже сжимает тело крапивы и прирастает к нему, вонзаясь маленькими присосками. Теперь повилика уже может сосать крапивные соки; ей уже не нужен свой корешок; она от него отрывается. Ей не нужны и листья. Лишь крошечные полупрозрачные чешуйки напоминают о том, что предки повилики жили когда-то, сами добывая себе пищу из воздуха; наша повилика в этом не нуждается: она перехватывает пищу, добываемую зелеными листьями крапивы. Присосавшись к крапиве, повилика разрастается; новые и новые змейки ответвляются от ее стебля и все более и более опутывают крапиву. Крапива начинает чахнуть, она заметно отстает в развитии от своих свободных сверстниц, ее клонит к земле, а повилика обрастает собраными в шарики бутонами, которые распускаются бледно-розовыми цветочками. Наконец образуются плодики, и семена повилики сыплются на землю, чтобы следующей весной дать новое поколение живущих на чужой счет паразитов.
