Занимательная ботаника

Эта меланхолическая строфа навеяна впечатлением дуба, которому было всего лет 200–300; но что мог бы сказать Пушкин о секвойе? Ведь в сравнении с жизнью этого «патриарха лесов» ничтожны жизни целых государств и народов! Наша секвойя была уже старше пушкинского дуба, когда Испания была еще далекой, полудикой, заштатной провинцией древнего Рима. Прошли века, испанцы завоевали себе Новый Свет, родину секвойи. Оба полушария Земли были под властью испанцев.

– В наших владениях никогда не заходит солнце, – гордо говорили они.

Прошли еще века; от былого могущества Испании остались лишь пышные воспоминания, а наша «средняя» секвойя все продолжает жить и, может статься, проживет еще много веков. Какая долгая жизнь!

Но ботанической науке приходится охватывать такие периоды времени, перед которыми и жизнь секвойи – лишь краткий эпизод. Современые нам два вида секвойи – сами остатки некогда могучего племени.

Теперь секвойи дико растут только в небольшом уголке Калифорнии, а некогда их было до 15 различных видов, и населяли они все северное полушарие, и даже росли и в южной Америке. Ископаемые остатки древних секвой находятся и в Азии, и в Европе и в Гренландии и в Чили. Но миновали миллионы лет, и что осталось от прежних властительниц земли? Маленькая горсточка потомков, да кое-где кучи трупов, которые мы жжем в виде второсортного «бурого» каменного угля.

Рис. 9. Остатки ветви ископаемой секвойи.

Рис. 10. Остатки ветви с шишкой ископаемой секвойи.

[С этими великанами-деревьями, живыми свидетелями изменений в природе на протяжении столетий и тысячелетий, ученые ботаники провели очень интересные наблюдения. Вы, конечно, знаете, что по годичным кольцам у деревьев можно сосчитать, сколько лет срубленному дереву. Но теперь сконструированы даже особые приборы – бурава, пользуясь которыми можно с поверхности до сердцевины дерева вынуть тонкую пластиночку, пройдя через все годичные кольца и, таким образом, не срубая дерева, подсчитать его возраст.

Рис. 11. Остатки ископаемого мамонтова дерева, найденные в Гренландии.

Так и сделали с секвойями в Калифорнии. Были получены данные по 450 деревьям-гигантам. Потом тщательно были измерены и изучены их годичные кольца. Известно, например, что во влажном климате годичные кольца более широкие, а в сухом более узкие. Полученные результаты по 450 секвойям были тщательно обработаны, и оказалось, что около 2000, 900, 600 лет тому назад были периоды, богатые осадками (более мощные и широкие годичные кольца), тогда как периоды около 1200–1400 лет тому назад отличались засушливостью (более узкие годичные кольца).

Секвойи в процессе своего роста и образования древесины неплохо зарегистрировали изменения в климате и оказались, не правда ли, хорошими «самопишущими приборами природы»?

Любопытно, что о большой влажности, существовавшей 2000 лет тому назад, свидетельствуют и развалины старых городов в некоторых теперешних пустынях. Города эти были основаны человеком, конечно, в местах с речной водой и растительностью, но изменился климат, высохли реки, и человек бросил созданные им города, а ветры пустыни похоронили их под волнующимся морем песка.

Кроме таких колебаний климата в сотни и тысячи лет секвойи записали на своих годичных кольцах колебания и за более короткие периоды, например, через 32–33 года.

Такое изучение годичных колец и у наших лесных гигантов очень интересно.]

4. Чёртовы канаты

Характеризуя широчайшее разнообразие картин природы в разных краях нашего Союза, не без основания говорят, что у нас в СССР есть все, кроме настоящих тропических лесов. Но именно в этих чуждых для нас дебрях, под лучами. тропического солнца, на тучной почве, в удушливо-сырой атмосфере создала природа величайшие по длине растительные стебли. Тут «пальма первенства» принадлежит. пальмам; не пальмам-деревьям, стройные стволы которых никогда не достигают и половины высоты эвкалиптов, а тонкоствольным пальмам-лианам, так называемым ротангам, которые тянутся вверх, цепляясь за стволы и сучья наиболее высоких деревьев тропического леса. Стволы ротанговых пальм обыкновенно очень тонки – всего в четыре-пять сантиметров диаметром, а то и меньшо. Крона состоит из пучка перистых листьев, стержни которых заканчиваются длинными прочными хлыстам. На этих хлыстах сидят большие, твердые, острые, загнутые книзу шипы; острыми колючками усажены также и листья, и верхняя часть стебля. Вырастая около какого-нибудь дерева, колеблемая ветром пальма прочно цепляется своими гарпунами за ствол. Быстро вырастают новые и новые листья, которые цепляются за дерево все выше и выше. Нижние листья постепенно опадают, а пальма, оставаясь по-прежнему лишь с небольшой кроной, лезет вверх по дереву. Вот она добралась, наконец, до самой макушки; ее цель достигнута: из тенистого сумрака она выбралась на свет и может купать свои листья в горячих лучах солнца. Ее питание усиливается; она продолжает расти; но она уже не может тянуться далее вверх: ей уже не за что зацепляться. Ее крона остается на месте, а все удлиняющийся и удлиняющийся стебель спускается вниз. Около дерева, служащего опорой нашей пальме, образуются огромные перепутанные петли «чёртовых канатов», как их прозвали первые европейцы, которым приходилось прокладывать себе дороги по тропическим дебрям. Это прозвище сохранилось и в научном названии: один род ротанговых пальм так и называется ботаниками «Daemonorops», т. е. «канат дьявола».

Рис. 12. Ротанговая пальма: а – конец листа с зацепками.

Измерения длины «канатов» от корня до кроны дали огромные числа: до 300, а по некоторым источникам и до 400 метров! Если даже взять меньшую из этих цифр, все же получим высоту Эйфелевой башни, двойную высоту эвкалипта!

Если мы с вами, читатель, никогда не попадем в тропический лес, то для личного знакомства с какой-нибудь ротанговой пальмой у нас остаются два пути: или пойти в какую-нибудь богатую оранжерею, или… в магазин мебели. Самая лучшая гнутая мебель выделывается из «чёртовых канатов». Посмотрев материал в разрезе (на конце ножки стула), легко узнать ротанг по очень широким (до полумиллиметра) каналам, пронизывающим стебли ротангов. Это наблюдение, кстати, предохранит вас от старинного заблуждения, будто подъем соков в растениях можно объяснять действием одних «капиллярных» сил. Если бы это было так, у ротангов должны были бы быть не широкие, а особенно узкие каналы.

5. Морской змей

С тех пор, как люди стали плавать по беспредельным просторам океанов, и вплоть до наших дней от времени до времени возникают и передаются слухи о том, что с такого-то корабля среди океана видели чудовищной величины змея, чуть не в километр длиной. Никаких достоверных известий о том, что кто-нибудь подобного змея поймал, убил или хотя бы как следует рассмотрел, не имеется. Можно, конечно, гадать о том, что в недрах океанов действительно живеткакое-нибудьтакое чудовище; можно, наоборот, только смеяться над всеми рассказами и острить, что рассказчикам померещился «зеленый змий», но правильней всего поступили те, кто старался выяснить, не встречается ли в океане чего-нибудь такого, что и добросовестные наблюдатели могли бы принять за гигантского змея. В некоторых случаях удавалось определенно установить, что за змеев принимали длинные стебли морских водорослей. Одна из таких водорослей – макроцистис пирифера (Macrocystis pyrifera) могла особенно легко вводить в заблуждение. Эта водоросль, встречающаяся в Тихом океане, чаще в его южных областях, имеет форму стебля, сперва поднимающегося вверх, а затем у самой поверхности воды поворачивающегося и идущего горизонтально в направлении морского течения. Длина стебля – огромна. В некоторых литературных источниках мне попадались цифры от 300 до 400 метров; но в большинстве случаев о длине говорится неопределенно: «несколько сот метров»… «может поспорить с самыми длинными из ротанговых пальм».

Рис. 13. Водоросль Macrocystis pyrifera.

Представьте себе такую водоросль, колеблемую течением и волнами; представьте себе, что в конце стебля прицепился какой-нибудь клубок водорослей, похожий на голову, и можно ли ручаться, что, увидев такую штуку с корабля, мы не стали бы утверждать, что своими глазами видели «морского змея»?

Во всяком случае мы должны согласиться, что макроцистис заслуживает того, чтобы мы причислили его к гигантам растительного мира.

Я, к сожалению, не знаком с историей открытия гигантских водорослей, но от одного из авторитетнейших ученых слушал, что в этом деле очень большие заслуги принадлежат нашим русским кругосветным путешественникам. Чрезвычайный научный (а также и технический) интерес представляют собой гигантские водоросли по своему химическому составу. В живом растении при содержании до 80 % воды заключается столько калийных соединений, что чистого калия может быть извлечено до 1 % веса живого растения.

Макроцистис относится ботаниками к классу Бурых водорослей, из низших растений; он занимает, следовательно, самое низкое положение в системе растений сравнительно с нашими гигантами. Хвойная секвойя относится к значительно более высокому рангу; еще выше однодольная ротанговая пальма, и, наконец, эвкалипт принадлежит к одному из высокоорганизованных семейств класса Двудольных.

Итак, наши четыре гиганта – очень разнохарактерная «компания» по своему складу и строению. Их объединяет лишь то, что все они – гиганты, что на них ярче всего видно, как умеют расти самые различные растения.

Пигмеи

1. Бактерии

После беседы о гигантах растительного мира естественно сказать, хотя бы вкратце, о растениях-пигмеях. Далеко ходить за ними не приходится: они везде и вокруг нас, и на нас, и внутри нас; но видеть их не так-то легко: нужен хороший микроскоп и уменье им пользоваться. Растительных пигмеев надо искать среди простейших микроорганизмов. Тут не стоит ставить вопрос о том, что побивает рекорд малости; растения или животные. И те и другие могут быть одинаково малы, а главное – в этом мире пигмеев организмы настолько просты по своему строению и жизненной деятельности, что различие между животным и растением во многих случаях совершенно исчезает.

Впрочем, оговоримся, что пользующиеся самой широкой и самой дурной славой микроорганизмы, порождающие чуму, холеру, туберкулез, дифтерит, разные тифы и т. д., относятся определенно к миру растений, к классу Бактерий, из низших растений[19 - Плазмодии, которые, поселяясь в крови человека, вызывают заболевание, называемое малярией, наоборот, относятся к миру животных.]. Не стоит поднимать вопроса и о том, какая именно бактерия самая маленькая. Есть столь малые, что их невозможно измерить; есть несомненно и такие, которые совершенно ускользают от глаза, хотя бы вооруженного самыми совершенными микроскопами и ультрамикроскопами.

Чтобы приблизительно ознакомиться с размерами растительных пигмеев, возьмем для примера одну из мелких, хорошо изученных бактерий – бактерию инфлуэнцы. Ее диаметр – приблизительно половина микрона (микрон – тысячная доля миллиметра). Чтобы изобразить ее заметной точкой, надо брать увеличение в 1000 раз, т. е. такое увеличение, при котором ваш мизинец имел бы длину метров в 60–70 (высота 15-этажного дома!).

Рис. 14. Бактерии инфлуэнцы. (Увеличено в 1000 раз.)

Для изображения гигантов нам приходилось уменьшать их в 1000 раз, для изображения пигмеев их приходится в 1000 раз увеличивать, и все же пигмей на рисунке выходит примерно в 300 раз меньше гиганта, следовательно, в натуре отношение их размеров равно приблизительно 300 миллионам.

2. Бактерии в почве

Вы, конечно, знаете, что не всякие бактерии зловредны. Существует много бактерий безвредных, много полезных, а много и таких, без которых едва ли была бы возможна жизнь человека, да и всей органической природы.

Вот перед вами колхозное поле пшеницы. Урожай отличный. Это поле удобрялось навозом, а в предшествующие годы на нем рос клевер, дававший урожай семян и богатые укосы сена. Навозное удобрение перепрело, перегнило, разрыхлило почву и внесло в нее питательные элементы. Все это сделали бактерии. Всякое гниение – работа бактерий. Все гиганты и растительного и животного мира, умирая, делаются добычей этих пигмеев.

Мы бактерий, конечно, не видим, но их в почве очень много. На гектаре поля, в том верхнем слое почвы, который вентилируется атмосферным воздухом, содержится 400–500 килограммов бактерий. Сколько их штук, считайте сами (на грамм надо взять в среднем не менее миллиарда бактерий). Почему после клевера урожай пшеницы особенно богат? Клевер внес в почву драгоценнейшие азотистые соединения. Это опять сделали бактерии. Выдерните корешок клевера; на нем (как и на корнях большинства бобовых растений) вы увидите желвачки или клубеньки, которые на первый взгляд могут показаться какими-нибудь болезненными образованиями; между тем это огромные скопления бактерий, неутомимо работающих для удобрения почвы.

При рассматривании под микроскопом разные клубеньковые бактерии часто имеют вид не просто палочек, а разветвляются, образуя то крестики, то рогулечки, называемые бактероидами.

Рис. 15. Корни бобового растения с клубеньками.

Клубеньковые бактерии умеют улавливать азот атмосферы и вырабатывать содержащие азот вещества, усвояемые растениями, не образующими таких клубеньков.

Есть основание предполагать, что с этими бактериями были, по крайней мере в некоторых отношениях, сходны те первые организмы, с которых началась органическая жизнь на Земле. Некогда Земля была раскаленной, ярко светящейся звездочкой; потом она остыла и покрылась твердой корой; на этой коре возникли и стали развиваться организмы. Какими свойствами должны были обладать эти организмы-пионеры, создавшие первую почву для дальнейших жизней?

Они были организованы, разумеется, чрезвычайно просто, и они должны были уметь усваивать азот атмосферы.

Рис. 16. Бактероиды из клубеньков вики. (Увеличено в 1000 раз.)

Рис. 17. Бациллы столбняка. (Увеличено в 1000 раз.)

В более глубоких слоях почвы бактерий мало; там находят себе приют лишь так называемые «анаэробные» бактерии, которые не только не нуждаются в чистом воздухе, но даже боятся его. Среди них встречаются страшные бациллы столбняка. Если они попадают в кровь, человек падает, его тело изгибается медленными, мучительными судорогами, и через несколько дней наступает смерть. Землекопы и огородники чаще всего являются жертвами этого ужасного недуга, бороться с которым медицина научилась лишь недавно.

Любопытная деталь, прекрасно иллюстрирующая капиталистическую «мораль». Во время первой мировой войны миллионные армии укрывались друг от друга в окопах. Масса солдат погибла бы от столбняка, если бы не делали предохранительных прививок. Но, спасая солдат от столбняка, их обрекали на гибель от снаряда, пули, газа. Впрочем, об этом мало думают капиталисты, организующие бойни народов. Им надо только «пушечное мясо», и тогда они оберегают его от столбняка, чтобы сделать мишенью для пули.

3. Диатомеи

Можно ли искать красоты в мире растений-пигмеев? Едва ли может быть речь о красоте форм всех этих круглых комочков разных кокков, палочек разных бацилл, бактероидов, извилистых спирилл и т. д., но красивые явления другого рода могут давать и бактерии. Любовались вы когда-нибудь нежным синеватым свечением гнилушек, зеленоватым светом «Иванова червячка», свечением моря? Все это – дело бактерий. Лет 25 тому назад[20 - Текст печатается по изданию 1951 г. – Прим. изд.] были произведены интересные исследования, обнаружившие, что во всех случаях свечения животных – инфузорий, слизняков, жуков, глубоководных рыб и т. д. – свечение обусловливается присутствием бактерий. Во всех этих случаях имеется дружественное сожительство (симбиоз) животного и бактерий на основе взаимных услуг. Животное дает бактериям приют и пищу, бактерии за «стол и квартиру» снабжают животное освещением.

Чтобы начать удивляться вычурной красоте растительных форм, нам надо от бактерий перейти к растениям несколько более высокой организации. Обратимся к одноклеточным водорослям, бацилляриям, или, как их иначе называют, – диатомеям. Они много крупнее бактерий, но все-таки еще пигмеи. Для рассматривания их нужен микроскоп с увеличением раз в 100, в 200. Распространены разнообразнейшие диатомеи весьма широко и в морских, и в пресных водах. Их формы – вернее сказать, формы их кремневых панцирей – бесконечно разнообразны и иногда поражают совершенно фантастической, своеобразно-изящной вычурностью[21 - Подробнее о диатомовых и других микроскопических водорослях см. в следующей беседе «Еще о пигмеях». – Ред.]. Покажите несведущему человеку рисунок 18, – и он, наверное, будет недоумевать. Что такое тут нарисовано? Гирьки, брелочки, какие-то диски, кустики с веерами? Нет, это только маленький уголочек того, что открывает микроскоп среди растений-пигмеев.