Александр Цингер - Занимательная ботаника
Прозрачная волжская вода цветет десятками-сотнями миллионов невидимых простому глазу растений; одни из них приходят на смену другим, одни «отцветают», другие «зацветают». Это совсем сходно с тем, что мы привыкли видеть в лесу, на лугу и в поле. Многие из вас знают, когда и где именно надо собирать медуницы и баранчики, ландыши и незабудки, васильки и ромашки. Так и в волжской «цветущей» воде: в июне там много астерионелль и сине-зеленых, осенью – мелёзир и астерионелль, зимой – мелёзир и т. д. Различие здесь только, пожалуй, в том, что лес, луг и поле зимой погружаются в период покоя и собирать там крупные цветущие растения не удается; ну а волжская вода цветет круглый год, и каждая проба воды, даже взятая из-подо льда, приносит богатое и разнообразное население живых растительных организмов.
Но можно ли, в самом деле, скажете вы, даже и сравнивать в какой-либо степени – ничтожные диатомеи или еще более мелкие сине-зеленые водоросли с нашими чудесными растениями лесов и полей? Сколько изящества, сколько красоты в скромном букете из ландышей, сколько прелести в простых венках из васильков и ромашек!
Где же со всем этим богатством красок и форм спорить невзрачным диатомеям и их спутникам – зеленым и сине-зеленым водорослям? Однако и здесь микроскоп открывает нам удивительные и весьма поучительные вещи; в этом отношении и здесь на первом месте следует поставить те же диатомеи.
Диатомеи – одноклеточные растения; тело их состоит всего из одной клеточки. Рассмотрите внимательно при большом увеличении микроскопа хотя бы обычную нашу пиннулярию, и, прежде всего, вы сможете отметить, что вся водоросль в живом состоянии окрашена в буровато-желтый цвет, потому что внутри клеточки ее, кроме зеленого красящего вещества, имеется еще особое желтоватое вещество – диатомин. Когда клетка диатомеи отмирает, диатомин легко извлекается из нее водой, и мертвая водоросль окрашивается тогда в зеленый цвет.
Поэтому-то обычно при рассматривании диатомеи в микроскоп всегда, кроме буро-желтых особей, можно видеть и зеленоватые и зеленые клеточки их.
На фоне общей бурой окраски в клетке живой диатомеи заметны блестящие желтые капельки – это жирное масло, которое получается у диатомей в результате их питания. У зеленых растений, как известно, таким продуктом их жизнедеятельности является крахмал, а вот у диатомовых, да и у многих свободно плавающих в воде водорослей вместо крахмала образуется именно масло. Эта особенность имеет для таких мелких плавающих растеньиц большое значение: крахмал тяжелее воды (он тонет в воде), а масло, жирное, легче воды (плавает на поверхности ее), и развитие в клетке диатомеи масла значительно снижает ее общий вес, делает ее более легкой. Такая клетка более свободно переносится токами воды, она дольше не тонет, не погружается на дно водоема…
Рис. 28. Ископаемые диатомеи (сильно увеличено).Но, конечно, самым замечательным является у диатомовых строение оболочки их клетки. Во-первых, вся оболочка сильно пропитана кремнеземом; недаром эти водоросли иногда и называют кремнеземками. От отложения большого количества кремнезема оболочка делается крепкой и плотной; она буквально превращается в своеобразную скорлупу, в панцирь. И не думайте, что этот панцирь у таких микроскопических растений непрочен или хрупок – вовсе нет.
Слыхали ли вы, что такое трепел, или горная мука? Его называют также полировальным сланцем, так как, растирая эту тонкослоистую землистую желтоватую породу, приготовляют из нее полировочный порошок, который применяют также для тепловой изоляции и как связующую массу при изготовлении динамита. Так вот этот трепел и состоит почти исключительно из прекрасно сохранившихся панцирей отмерших диатомей.
Образование трепела в природе очень поучительно. Он развит местами на огромных площадях и залегает нередко мощными пластами: его много в Ульяновской области, в Татарской АССР, в горах Крыма и Кавказа и т. д. Можно быть уверенным, что там, где много трепела, когда-то давно, 20–30 миллионов лет тому назад, было море, в планктоне которого в массе жили морские диатомеи. В морях и сейчас их большое разнообразие и великое множество: они быстро размножаются, отмирают, обесцвечиваются и разрушаются, но крепкие панцири их остаются неизмененными и падают на дно, образуя на дне моря большие пласты из кремневых скорлупок.
Так было и в древних морях, которые потом стали мелеть, наконец совсем высохли, и то, что раньше было морским дном, оказалось на дневном свете под лучами солнца. Ставшее сухим морское дно с пластами из панцирей водорослей-кремнеземок превратилось под действием подземных сил в горные цепи, и вот мы сейчас находим этот трепел в горах или по холмам, легко проходя по некогда бывшему морскому дну и по тем остаткам планктонных диатомей, которые в массе заселяли исчезнувшее древнее море.
И не замечательно ли то, что панцири-скорлупки, пролежав миллионы лет сначала на дне моря, а потом в горных породах, ничуть не изменили ни своей формы, ни рисунка? Попробуйте растереть трепел в порошок между пальцами, посмотрите на получившийся порошок, и вы увидите, что панцири диатомей совсем не повреждены вами. Да, они настолько прочны и крепки, что даже под давлением массивных горных пород не изменились! Вот каковы их прочность и крепость, а ведь вся клеточка диатомеи едва достигает полумиллиметра. Не правда ли, блестяще решена в природе сложная техническая задача: построен панцирь-скорлупка для живого организма, который и простым глазом не виден и построен с поразительным разнообразием и тонкостью! Кто знает, оказалась ли бы под силу такая задача всей нашей тончайшей современной технике?..
Но дело не только в прочности и крепости панциря-скорлупки. Во всем этом «сооружении» (если его можно так называть) вскрываются еще куда более сложные технические «ухищрения природы».
Оказывается, каждый такой панцирь состоит всегда из двух маленьких половинок-створочек: одна из них едва крупнее другой и надета на нее своим свободным краем, как крышка на коробку. Свободные края двух створок панциря только слегка, узкой полоской заходят друг за друга, и эту полоску, где створка заходит за створку, называют пояском. Вот почему такую кремнеземку всегда можно рассматривать в различных видах: или с о створки, или, повернув ее на 90°, – с пояска.
В этом вы можете и сами легко убедиться: стоит лишь, заметив то, что вы только что наблюдали в микроскоп, не сдвигая препарат с его места, осторожно и слегка постучать по покровному стеклышку препарата, как вы сейчас же увидите, что некоторые диатомеи примут другой вид. А дело все в том, что сначала вы их видели со створки, а теперь от легкого сотрясения они перевернулись на 90°, и вы видите их с пояска, или наоборот.
Таким образом, оболочка диатомей не только крепкий панцирь, но это еще микроскопическая изящная коробочка с маленькой, плотно пригнанной крышечкой, то круглая или продолговатая, то трехугольная, то в виде прямоугольника, то в виде лодочки, то как тончайшая палочка и т. д.
Наконец, самой изумительной чертой в строении створок панциря диатомей является их рисунок. Створки диатомей всегда покрыты тончайшим рисунком из различных выростов, шипиков, балочек и бугорков, причем расположены все они всегда так правильно, так симметрично верно, все линии их так геометрически точны, что недаром именно панцири диатомей (а не что-либо другое) используют для проверки оптических свойств микроскопов. Препараты из таких кремневых панцирей прилагаются всегда к хорошим микроскопам, и все, даже самые большие увеличения никогда не открывают каких-либо мельчайших изъянов в рисунке и структуре этих удивительных сооружений великого зодчего – природы.
Рис. 29. Пиннулярия. Оболочка слева – с пояска, справа – со створки, внизу – в поперечном разрезе (сильно увеличено).Взгляните на рисунки наших волжских диатомей: некоторые их изображения действительно могут поразить изяществом, тонкостью и ювелирностью рисунка панцирей.
Вот звездочки астерионелли (рис. 26), наиболее частого жителя волжского планктона; эта целая колония – сколько в звездочке лучей, столько здесь и палочковидных особей, а вся-то колония в диаметре редко превышает 200–250 микронов.
Представьте себе какое-либо мельчайшее анкерное колесико из маленьких ручных дамских часов: самое мелкое из таких колесиков имеет диаметр около миллиметра, – его нельзя как следует рассмотреть без лупы!.. Но ведь тонкая работа часовой техники в 5–6 раз крупнее самой большой астерионелли; разумеется, ни один самый искусный часовой мастер не сможет сделать металлическое анкерное часовое колесо размерами с астерионеллю.
Но у астерионелли есть еще замечательное приспособление: когда колония жива, то между ее лучами как бы натянуты тончайшие слизистые нити, отчего вся колония в целом делается похожей на маленький зонтик или парашют. Да это и действительно самый настоящий парашют, который медленно переносится токами воды, не тонет в воде, а по-настоящему «парит» в ней.
