Попытки объяснить формы, цвета и другие характеристики животных и растений отнюдь не новы. У наших тевтонских предков была красивая история, которая объясняла некоторые моменты, касающиеся нескольких обычных растений. Бальдра, бога радости и веселья, характерно считали лишенным бессмертия. Другие божества, боясь потерять его, попросили Тора сделать его бессмертным, и молитва была удовлетворена при условии, что каждое животное и растение поклянется не причинять ему вреда. Чтобы обеспечить это, Нанна, жена Бальдра, спустилась на землю. Локи, бог зависти, последовал за ней, переодевшись вороной (которые в то время были белыми), и сел на маленький синий цветок, надеясь закрыть его, чтобы Нанна могла его не заметить. Цветок, однако, закричал «незабудка, незабудка» и с тех пор известен под этим именем. Затем Локи взлетел на дуб и сел на омелу. Здесь он был более удачлив. Нанна взяла клятву с дуба, но не заметила омелу. Она думала, однако, и божества думали, что она успешно выполнила свою миссию и что Бальдр получил дар бессмертия.
Однажды, полагая, что Бальдр неуязвим, они развлекались, стреляя в него, поставив его к падубу. Локи прикрепил к стреле кусочек омелы, против которой Бальдр не был защищен, и дал ее брату Бальдра. Это, к несчастью, пронзило его сердце, и он упал замертво. Несколько капель его крови брызнули на падуб, что объясняет красноту ягод; омела была так опечалена, что с тех пор приносит плоды, похожие на слезы; а ворона, чей облик принял Локи и которая до тех пор была белой, стала черной.
Этот красивый миф объясняет несколько вещей, но открыт для фатальных возражений.
Недавние попытки объяснить факты природы не менее увлекательны и, я думаю, более успешны.
Почему же тогда это удивительное разнообразие? эта неисчерпаемая сокровищница прекрасных форм? Происходит ли это от какой-то врожденной тенденции у каждого вида? Предназначено ли это намеренно, чтобы радовать глаз человека? Или форма, размер и текстура имеют какое-то отношение к строению и организации, повадкам и потребностям всего растения?
Я никогда не забуду, как слушал доклад Дарвина о строении первоцвета и примулы, после которого даже сэр Джозеф Хукер сравнил себя с Питером Беллом, которому
A primrose by a river's brim
A yellow primrose was to him,
And it was nothing more.
Мы все, я думаю, разделяли это чувство и обнаружили, что объяснение цветка, данное тогда и к которому я еще вернусь, наделило его свежим интересом и даже новой красотой.
Правильный цветок, такой, например, как герань или гвоздика, состоит из четырех или более мутовок листьев, более или менее видоизмененных: самая нижняя мутовка — это чашечка, а отдельные листья, из которых она состоит, которые, однако, иногда соединены в трубку, называются чашелистиками; (2) вторая мутовка, венчик, состоящий из окрашенных листьев, называемых лепестками, которые, однако, подобно чашелистикам, часто соединены в трубку; (3) из одной или нескольких тычинок, состоящих из стебелька или нити и головки или пыльника, в котором образуется пыльца; и (4) пестика, который расположен в центре цветка и у основания которого находится завязь, содержащая одно или несколько семян.
Почти все крупные цветы ярко окрашены, многие производят мед, а многие обладают сладким ароматом.
Какова же тогда польза и цель этой сложной организации?
Я думаю, хорошо установлено, что главная цель цвета, аромата и меда цветов — привлекать насекомых, которые полезны растению, перенося пыльцу с цветка на цветок.
У многих видов пыльца переносится, и, несомненно, изначально так было у всех, по воздуху. В этих случаях шанс того, что какое-либо зерно пыльцы достигнет пестика другого цветка того же вида, конечно, очень мал, и поэтому требуется огромное количество пыльцы.
У видов, где пыльца переносится ветром, как у большинства наших деревьев — елей, дубов, бука, ясеня, вяза и т. д., и многих травянистых растений, цветы, как правило, мелкие и невзрачные, зеленоватые и без запаха или меда. Более того, они обычно цветут рано, чтобы пыльца не задерживалась листьями, а имела больше шансов достичь другого цветка. И они производят огромное количество пыльцы, иначе было бы мало шансов, что хоть что-то достигнет женского цветка. Каждый, должно быть, замечал облака пыльцы, производимые шотландской елью. Когда, напротив, пыльца переносится насекомыми, необходимое количество значительно сокращается. Тем не менее было подсчитано, что цветок пиона производит от 3 000 000 до 4 000 000 пыльцевых зерен; у одуванчика, который более специализирован, число сокращается примерно до 250 000; в то время как у такого цветка, как глухая крапива, оно еще меньше.
Мед привлекает насекомых; в то время как аромат и цвет помогают им находить цветы, причем аромат особенно полезен ночью, что, возможно, является причиной того, почему вечерние цветы такие сладкие.
Именно насекомым цветы обязаны своей красотой, ароматом и сладостью. Точно так же, как садовники путем постоянного отбора добавили так много к красоте наших садов, так и бессознательному действию насекомых обязаны красотой, ароматом и сладостью цветы наших лесов и полей.
Давайте теперь применим эти взгляды к нескольким обычным цветам. Возьмем, например, белую глухую крапиву.
Венчик этого красивого и знакомого цветка (рис. 6) состоит из узкой трубки, несколько расширенной на верхнем конце (рис. 7), где нижняя лопасть образует платформу, по бокам которой находится небольшой выступающий зубец (рис. 8, m). Верхняя часть венчика представляет собой изогнутый капюшон (co), под которым лежат четыре пыльника (a a), парами, в то время как между ними, несколько выступая вниз, находится заостренный пестик (st); трубка в нижней части содержит мед, а над медом находится ряд волосков, идущих вокруг трубки.
Fig. 6—White Dead-nettle.
Теперь, почему цветок имеет такую своеобразную форму? Что регулирует длину трубки? Какова польза капюшона? Какой урок преподают нам маленькие зубцы? Какое преимущество дает мед цветку? Какова польза бахромы из волосков? Почему рыльце выступает за пределы пыльников? Почему венчик белый, в то время как остальная часть растения зеленая?
Fig. 7.
Fig. 8.
Мед, конечно, служит для привлечения шмелей, которыми цветок опыляется и к которым он особенно приспособлен; белый цвет делает цветок более заметным; нижняя губа образует сцену, на которую могут садиться пчелы; длина трубки приспособлена к длине их хоботка; ее узкость и бахрома из тонких волосков исключают мелких насекомых, которые могли бы обокрасть цветок, не принося никакой пользы взамен; изогнутая верхняя губа защищает тычинки и пестик и предотвращает попадание капель дождя в трубку и вымывание меда; маленькие зубцы, я полагаю, не приносят никакой пользы цветку в его нынешнем состоянии, они являются последними реликтами лопастей, когда-то гораздо более крупных и остающихся таковыми у некоторых родственных видов, но которые у глухой крапивы, будучи больше не нужными, постепенно исчезают; высота капюшона имеет отношение к размеру пчелы, находясь как раз настолько выше посадочной площадки, что пчела, высасывая мед, трется спиной о капюшон и таким образом вступает в контакт сначала с рыльцем, а затем с пыльниками, пыльцевые зерна из которых прилипают к волоскам на спине пчелы и таким образом переносятся на следующий цветок, который посещает пчела, где некоторые из них затем слизываются липким кончиком рыльца.
Fig. 9.
Fig. 10. Fig. 11.
У шалфеев, например, обычного синего шалфея наших садов — растения, родственного глухой крапиве, — цветок (рис. 9) построен по тому же плану, но капюшон гораздо больше, так что спина пчелы почти не достигает его. Тычинки, однако, претерпели замечательную модификацию. Две из них стали маленькими и нефункционирующими. У двух других пыльники или клетки, производящие пыльцу, которые у большинства цветов образуют вместе круглую головку на вершине тычинки, разделены длинным рычагом, который играет на вершине тычинки, как на шарнире. Из этих двух рычагов один свисает вниз в трубку, закрывая проход, в то время как другой лежит под изогнутой верхней губой. Когда пчела проталкивает свой хоботок вниз по трубке (рис. 11), она нажимает на нижний рычаг в одну сторону, и верхний рычаг, следовательно, опускается, постукивая пчелу по спине и осыпая ее пыльцой. Когда цветок становится немного старше, пестик (рис. 9, p) удлиняется так, что рыльце (рис. 10, st) касается спины пчелы и забирает часть пыльцы. Это звучит немного сложно, но достаточно ясно, если мы возьмем веточку или стебель травы и протолкнем его вниз по трубке, когда один рычаг каждой из двух больших тычинок сразу же появится. Это один из самых красивых механизмов растений, который я знаю, и был впервые описан Шпренгелем, бедным немецким школьным учителем.
ЛЬВИНЫЙ ЗЕВ
На первый взгляд может показаться возражением против защищаемого здесь взгляда то, что цветы у некоторых видов — как, например, у обычного львиного зева (Antirrhinum), который, согласно приведенным выше тестам, должен опыляться насекомыми — полностью закрыты. Небольшое размышление, однако, подскажет ответ. Львиный зев особенно приспособлен для опыления шмелями. Тычинки и пестик расположены так, что более мелкие виды не достигли бы цели. Поэтому преимущество заключается в том, что они должны быть исключены, и на самом деле они недостаточно сильны, чтобы сдвинуть пружину. Antirrhinum — это, так сказать, закрытая коробка, ключ от которой есть только у шмелей.
УТЕСНИК, ДРОК И ЗОЛОТОЙ ДОЖДЬ
Другие цветы, такие как утесник, дрок, золотой дождь и т. д., также открываются пчелами. Лепестки более или менее сцепляются друг с другом, и цветок поначалу остается закрытым. Когда, однако, насекомое, садясь на него, нажимает на киль, цветок раскрывается и осыпает его пыльцой.
ДУШИСТЫЙ ГОРОШЕК
В вышеуказанных случаях цветок, однажды открывшись, больше не закрывается. В других, таких как душистый горошек и лядвенец, природа была более осторожной. Когда пчела садится, она обхватывает «крылья» цветка своими лапками, тем самым прижимая их вниз; они, однако, сцеплены с «килем», или нижним лепестком, который, соответственно, также вдавливается, тем самым обнажая пыльцу, которая трется о грудь пчелы, и часть которой прилипает к ней. Когда она покидает цветок, киль и крылья снова поднимаются, тем самым защищая остальную часть пыльцы и сохраняя ее готовой до прихода другого посетителя. Легко проделать тот же процесс пальцами.
Fig. 12. Fig. 13.
Flower and Pollen of Primrose
ПРИМУЛА
У примулы и первоцвета, опять же, мы находим совершенно иной план. Давно было известно, что если осмотреть множество первоцветов или примул, то примерно у половины рыльце окажется на вершине трубки, а тычинки — на полпути вниз, в то время как у другой половины тычинки находятся на вершине, а рыльце — на полпути вниз. Эти две формы встречаются примерно в равном количестве, но никогда не встречаются на одном и том же растении. Они давно известны детям и садовникам, которые называют их «тром-айд» (с тычинками наверху) и «пин-айд» (с пестиком наверху). Г-н Дарвин первым объяснил значение этого любопытного различия. Это стоило ему нескольких лет терпеливого труда, но когда это было указано, все стало достаточно очевидно. Насекомое, просовывающее хоботок в примулу длинностолбчатой формы (рис. 12), опылило бы свой хоботок в той части (a), которая при посещении короткостолбчатого цветка (рис. 13) оказалась бы как раз напротив головки пестика (st) и не могла бы не оставить часть пыльцы на рыльце. И наоборот, насекомое, посещающее короткостолбчатое растение, опылило бы свой хоботок в части, более удаленной от кончика; которая, когда насекомое впоследствии посещало длинностолбчатый цветок, снова оказалась бы как раз напротив головки пестика. Следовательно, мы видим, что благодаря этому прекрасному устройству насекомые должны переносить пыльцу длинностолбчатой формы на короткостолбчатую и наоборот.
Экономия пыльцы — не единственное преимущество, которое растения получают от этих визитов насекомых. Второе, и едва ли менее важное, заключается в том, что они способствуют «перекрестному опылению»; иными словами, семя должно быть оплодотворено пыльцой другого растения. Тот факт, что «перекрестное опыление» полезно для растения, несомненно, также объясняет любопытное устройство, при котором у многих растений тычинки и пестик созревают не одновременно — первые сбрасывают пыльцу до того, как созреет пестик; или, что случается реже, пестик увядает до того, как созреет пыльца. Например, у большинства гераней, гвоздик и многих родственных видов тычинки созревают первыми, а через некоторое время за ними следует пестик.
СМОЛЕВКА ПОНИКАЮЩАЯ
Смолевка поникающая (Silene nutans) — очень интересный случай. Цветок приспособлен к опылению ночными бабочками. Соответственно, он раскрывается ближе к вечеру и, как это обычно бывает у таких цветов, имеет бледную окраску и приятный аромат. У него два набора тычинок, по пять в каждом. В первый вечер, когда цветок раскрывается, созревает один набор тычинок и обнажает свою пыльцу. К утру они увядают, цветок съеживается, перестает источать аромат и выглядит так, будто он завял. Так он остается весь следующий день. К вечеру он снова раскрывается, наступает очередь второго набора тычинок, и цветок снова становится ароматным. Однако к утру второй набор тычинок увядает, и цветок снова «засыпает». Наконец, на третий вечер он раскрывается в последний раз, длинные спиральные рыльца расправляются, и они почти наверняка будут оплодотворены пыльцой, принесенной ночными бабочками с других цветов.
ВЕРЕСК
В поникающих цветках вереска тычинки образуют кольцо, и каждая из них несет два рожка. Когда пчела вставляет свой хоботок в цветок, чтобы добраться до нектара, она обязательно надавливает на один из этих рожков, кольцо смещается, и пыльца падает на голову насекомого. На самом деле можно было бы упомянуть еще множество других интересных случаев.
ПЧЕЛЫ И МУХИ
Пчелы — разумные насекомые, и они вскоре перестали бы посещать цветы, которые не снабжают их пищей. Мухи, однако, более глупы и часто обманываются. Так, у нашей прекрасной маленькой парнассии пять из десяти тычинок перестали производить пыльцу, но удлинились в пальцевидные отростки, каждый из которых заканчивается блестящим желтым бугорком, выглядящим в точности как капля меда, на что постоянно попадаются мухи. Вороний глаз (Paris quadrifolia) также обманывает их подобным же ложным обещанием. Некоторые иноземные растения имеют синюшно-желтые и красноватые цветы с крайне неприятным запахом, и их постоянно посещают мухи, которые, по-видимому, принимают их за кусочки гниющего мяса.
Fig. 14.—Arum.
Цветок обычного аронника (Lords and Ladies) наших живых изгородей — очень интересный случай. Его узкая шейка несет множество волосков, направленных вниз. Тычинки расположены над рыльцем, которое созревает первым. Мелкие мушки залетают в цветок, по-видимому, в поисках укрытия, но волоски препятствуют их выходу, и они остаются в плену до тех пор, пока пыльники не сбросят пыльцу. Затем, когда мушки оказываются хорошо обсыпанными пыльцой, волоски увядают, освобождая путь, и пленникам разрешается выбраться. Трубчатые цветки кирказона (Aristolochia) представляют собой очень похожий случай.
ИСТОРИЯ ЦВЕТОВ
Если изложенные здесь взгляды верны, то из этого следует, что первоначальные цветы были мелкими и зелеными, как ветроопыляемые цветы и по сей день. Но такие цветы малозаметны. Те, что окрашены, скажем, в желтый или белый цвет, конечно, гораздо более заметны и с большей вероятностью будут посещены насекомыми. Я уже приводил в другом месте свои доводы в пользу того, что при таких обстоятельствах некоторые цветы стали желтыми, некоторые — белыми, другие впоследствии красными, а некоторые, наконец, синими. Можно заметить, что красные и синие цветы, как правило, являются высокоспециализированными, например, акониты и живокости по сравнению с лютиками; синие горечавки по сравнению с желтыми и т. д. Экспериментально я установил, что пчелы особенно неравнодушны к синему и розовому цветам.
Трубчатые цветы почти всегда, если не всегда, содержат нектар и особенно подходят для бабочек, пчел и мух. Те, что опыляются ночными бабочками, как правило, раскрываются вечером, часто очень приятно пахнут и обычно бывают белыми или бледно-желтыми, так как эти цвета наиболее заметны в сумерках.
Аристотель еще давно заметил любопытный факт: во время каждого вылета пчелы посещают только какой-то определенный вид цветов. Это экономия труда для пчелы, поскольку ей не нужно менять порядок своих действий. Это также выгодно для растений, поскольку пыльца переносится с каждого цветка на другой цветок того же вида, и поэтому вероятность ее потери меньше.
ПЛОДЫ И СЕМЕНА
После цветка появляется семя, часто заключенное в плод, который сам по себе содержит будущее растение. Плоды и семена прекрасно и разнообразными способами приспособлены к распространению: некоторые — с помощью ветра, будучи снабженными крылышком, как плоды многих деревьев — платанов, ясеня, вяза и т. д.; или волосистым хохолком или покровом, как у чертополоха, одуванчика, ивы, хлопчатника и т. д.
Некоторые семена переносятся животными; либо в качестве пищи — как большинство съедобных плодов и семян, желуди, орехи, яблоки, клубника, малина, ежевика, сливы, злаки и т. д. — либо непроизвольно, если семена имеют крючковатые волоски или выросты, как репейник, подмаренник и т. д.
Некоторые семена рассеиваются самими растениями, как, например, у многих гераней, фиалок, бальзаминов, кислицы и т. д. Наша маленькая герань Роберта выбрасывает свои семена на расстояние около 25 футов.
Некоторые семена сами зарываются в землю, как семена некоторых злаков, аистников (Erodium) и т. д.
Некоторые зарываются самими родительскими растениями, как семена некоторых клеверов, вик, фиалок и т. д.
Некоторые прикрепляются к почве, как семена льна; или к деревьям, как в случае с омелой.
ЛИСТЬЯ
Опять же, что касается листьев, я думаю, нет сомнений, что здесь применимы те же соображения пользы. Их формы бесконечно разнообразны. Цитируя яркие слова Раскина, они «принимают всевозможные странные очертания, словно приглашая нас изучить их. Звездообразные, сердцевидные, копьевидные, стреловидные, резные, бахромчатые, рассеченные, бороздчатые, зубчатые, выемчатые, в мутовках, в пучках, в виде шпилей, в венках — бесконечно выразительные, обманчивые, фантастические, никогда не повторяющиеся от черешка до цветка, они, кажется, постоянно испытывают нашу бдительность и находят удовольствие в том, чтобы превосходить наше удивление».