Помоги проекту - поделись книгой:
Возникает другой вопрос: как же нежные ростки подснежников переносят низкие температуры? Опыты показывают, что в корневищах, клубнях, луковицах многолетних растений зимой содержится много сахара; особенно его много становится к весне. Это легко обнаружить, надкусив весной подземную часть какого-либо из наших подснежников. А известно, что крепкие растворы замерзают при более низкой температуре, чем дистиллированная вода. И так сахар помогает перенести морозы. К тому же колебания температуры под покровом снега менее значительны, чем на поверхности почвы. Но всё же условия для развития нежных ветрениц и других подснежников очень трудные. Растениям приходится пробиваться своими ростками прямо через снег, и нельзя не удивляться их жизнестойкости.
Еще больше вызывает удивление то, что подснежники теряют свои надземные части в лучшую пору года — с началом лета. Сохраняются только подземные части до будущей зимы, опять до неблагоприятных в климатическом отношении условий. Уже в июле трудно встретить цветущие подснежники, а позже их вообще не найти. Не успеют созреть плоды, как всё растение уже побурело, завяло, поникло к земле.
Вот, например, гусиный лук. Он очень быстро желтеет, сохнет, коробочки-плоды поникают вместе с увядающим растением; лежа на земле, они созревают и растрескиваются.
Но эти растения у нас широко распространены. Значит, они приспособлены к условиям жизни.
В чем же тут дело? Как разобраться? С чего начать?
Лучше всего начать с выяснения — когда подснежники начинают свое развитие в природе? Обычно с середины зимы. А нельзя ли вызвать развитие их в комнатных условиях с осени? Попробовали. Только многолетняя пролеска дала маленькие ростки. Известный русский ученый академик Любименко брал растение чистяк. Оно имеет подземные клубеньки, которые начинают прорастать с осени, а затем прекращают свое развитие до весны. В комнате проросшие клубеньки не продолжали развития. Почему?
Их подержали на холоду, проморозили.
Развитие возобновилось. Чего же им недоставало для развития в комнате?
Один ученый накопал осенью клубни обыкновенной хохлатки, посадил их в плошки и держал в комнате. Прорастание началось в январе. Но выросли настоящие карлики — растеньица по 2–3 см высотой. Плодов они не принесли и скоро погибли. Часть банок с клубнями хохлатки была выдержана под снегом и затем внесена в комнату. Из них развивались нормальные растения.
Вывод был ясен. Подснежники для своего нормального развития нуждаются в пониженных температурах.
Не правда ли, они сходны в этом отношении с озимыми растениями, которые не колосятся, если их посеют весной?
Академик Т. Д. Лысенко поставил перед собой вопрос: что такое яровость и озимость? Верно ли, что эти свойства сортов неизменны?
С 1927 года он начал высевать озимую пшеницу не так, как ее высевали испокон веков, — с осени, а совсем в другое время. Это было в Азербайджане. Начиная с 10 февраля, он высевал через каждые два дня семена озимой пшеницы «кооператорка». Заметьте: озимой!
И что же, ранние посевы озимой пшеницы заколосились, а поздние — нет. Почему же так вышло? Ведь семена были однородными — озимого сорта пшеницы.
Эту загадку разрешил, наблюдая за сезонным развитием растений, Трофим Денисович Лысенко. Он проник в законы развития растений.
Ученый открыл, что так называемые озимые растения нуждаются в начале своего развития в пониженных температурах. Если есть воздух, влага, но нет нужных пониженных температур, то растение не способно нормально развиваться. Ранние посевы озимой пшеницы «кооператорка» успели получить пониженные температуры. Они и дали колосья, как будто бы были посеяны с осени. Поздние посевы, напротив, не захватили уже холодных дней — и они не заколосились совсем.
Наши подснежники относятся к группе растений с подснежным развитием. Вот почему напрасными оказались для них свет, тепло и влага комнаты, если не было в начале развития нужного охлаждения.
А может быть, летом подснежникам не хватает света? Пышный летний полог леса прогнал их? Весной же они чувствовали себя хорошо, потому что молодая листва была прозрачна и пропускала много света? Но ведь осенью полог леса снова прозрачен. Условия освещения становятся похожими на весенние.
Это хорошо видно для Ленинграда из таких данных:
Январь 6,48
Февраль 9,28
Март 11,4
Апрель 14,22
Май 16,34
Июнь 17,56
Июль 17,34
Август 15,8
Сентябрь 12,42
Октябрь 10,8
Ноябрь 7,26
Декабрь 5,22
И всё-таки наши подснежники заканчивают свое развитие в начале лета.
Изящный и скромный подснежник — это большая загадка: перенести все трудности развития под снегом, открыть шествие цветов весной и потерять свой наряд, как только лето вступает в свои права!
Загадка разгадана учеными.
География растений открывает нам, что и в других широтах встречаются растения с подснежным развитием. Это растения альпийской зоны Алтая, Кавказа, Альп и других мест. Известный исследователь Алтая В. В. Сапожников пишет об одном из видов лютика, что лютик «не стесняется даже сплошным покровом снега; где он не толст, вы видите, как бутоны цветов, покрытые черным пушком, пробивают снежную корку и выставляются над ней, но расцвести вполне не могут; пусть тающий снег отступит хоть на один вершок, золотисто-желтые цветки скоро раскроются».
Знаменитый русский путешественник и ученый Н. М. Пржевальский рассказывает: «…мы провели последнюю треть апреля в альпийской области… Растительная жизнь только что начинала пробуждаться и из цветов попадались лишь чистяк и первоцвет. Встречая их по горным лугам, иногда возле нерастаявших пластов зимнего снега, мы всегда удивлялись, насколько может применяться организация растения к неблагоприятным условиям климата. Я видел не только в альпийской области, но даже в более низких горных долинах цветы первоцвета, горечавки, ириса, касатика и другие, не гибнувшие ни от мороза –6–9 °C, ни от глубокого снега, которым они были засыпаны ночью. Днем, лишь только проглядывало солнце, эти дети весны красовались попрежнему, словно спешили насладиться жизнью и благотворным теплом, которое спустя немного опять должно было замениться морозом или метелью».
У нас на Кавказе можно найти под снегом много растений в цветущем виде. Например, камнеломка и некоторые другие растения цветут на высоте от 1650 до 2890 м. Они выносят свои цветы сквозь снежный покров в 10–20 см мощностью.
Вот почему эти растения успевают здесь дать семена, а в подземных частях — запасти питательные вещества к будущему году.
Но почему же в наших широтах встречаются такие растения? Ведь у нас другие растения используют всё лето и осень, то есть используют более благоприятное время?
Откуда у наших подснежников сходство в развитии с альпийской флорой?
Здесь нужно обратиться к геологии — науке о развитии и всех изменениях земли, начиная с возникновения ее и кончая современным состоянием.
Великий ученый Ч. Дарвин писал: «Можно ли на всем земном шаре найти хотя одно местечко, которое после тщательного исследования не обнаружило бы следов того бесконечного ряда изменений, которым прежде подвергалась и теперь и всегда будет подвергаться наша планета».
Геологи утверждают, что в отдаленные от нас времена на земле было несколько ледниковых периодов. В последнее оледенение большая часть территории нашей страны была покрыта великим ледником, сползавшим со Скандинавских гор. Следы его мы видим и в огромных валунах, оставленных им, и в чашеобразных озерках и озерах, которые он вырыл. На окраинах ледника, где он подтаивал, вполне могли обитать растения, близкие к нашим подснежникам. Здесь выживали лишь такие растения, которые быстро развивались. «Запоздавшее» растение не успевало бы принести семян. «А плодовитость, — писал Дарвин, — важнейшее условие сохранения вида». Может быть, такие растения сложились в горах, а потом попали в равнины. Позднее, когда расселились в этих местах лиственные леса, условия жизни в них оказались для подснежников подходящими.
И, собирая весной подснежники, вспомните, что эти растеньица сохранили в своем развитии следы далекого ледникового времени.
Изучение развития подснежников хорошо показывает, как прав был Дарвин, утверждая, что приспособленность в строении, развитии и всех жизненных особенностях организмов сложилась исторически.
Замечали вы, что на проталинках, когда кругом еще лежит снег, из почвы тонким шилом уже торчат зеленые листья злаков? Каждый из них свернут в трубку, длинную и узкую (лист у злаков линейный), и как будто прокалывает почву снизу вверх.
А вот посмотрите, как выходит из почвы ландыш. Его листья туго свернуты один вокруг другого. Они постепенно выдвигаются среди частиц почвы, камешков и опавшей листвы. Разгребая лесную подстилку, можно встретить эти остроконечные верхушки — листовые почки ландыша, майника двулистного, многих луковичных. У ландыша есть особые нижние листья — кроющие. Они растут быстрее внутренних и прокалывают почву. Под их защитой внутренние листья выходят из почвы и развертываются. Кроющие отмирают за ненадобностью.
У некоторых растений кончик первого листа — настоящий «таран». Он состоит из упругих клеток, способных набухать и увеличиваться в размерах; хлорофилла в них нет. Когда другие листья вслед за первым с его «таранной» верхушкой выйдут на поверхность и развернутся, — «таран» сохнет.
У многих растений молодые листья и стебли ростков выделяют влагу. Она смачивает почву и размягчает ее. Росткам становится легче выходить наружу. Вот так происходит выход из почвы растения «петров крест»[1]. Под землей у этого растения находятся чешуйчатые листья, покрытые волосками. Через волоски обильно выделяется вода, размачивая почву. У бамбука побеги должны пробиваться через почву, твердую как камень. Кончики их листьев, еще находясь в почве, выделяют влагу и притом так обильно, что вокруг побегов можно по утрам видеть почву совершенно влажной. Теперь для них путь полегче!
Посмотрите, как зимой, под снегом, пробиваются на поверхность почвы ростки ветреницы. Кончик стебля изогнут в виде колена; им ветреница прокладывает себе дорогу. У многих двудольных растений такие всходы. Когда колено пробивается на поверхность, листочки обращены вниз. Как только растеньице выберется из почвы, оно выпрямляется.
Вот как разнообразны способы, которыми молодые ростки пробиваются наружу.
Молодым листочкам и росткам трудно пробиваться на поверхность почвы, но и после этого остается еще очень много трудностей на пути развития растения. То ночи холодны, то солнечный день сменился ненастьем, то опять солнце! И вот у молодых листьев мы находим много приспособлений к обогреванию. Большинство их исчезает, как только лист разовьется.
Листочки у молодых ростков обычно в складочках и в морщинках; они сближены друг с другом. У некоторых деревьев и кустарников, например тополя, черной ольхи, листочки покрыты клейким веществом. Все, вероятно, видели густые волоски на распускающихся листьях каштана.
Наверное, многие замечали, что молодые ростки, молодые листья (дуба, клена и других), пыльца многих ветроопыляемых растений (орешника, ольхи) окрашены в яркокрасный цвет. Как объяснить это? Ученые предполагают, что благодаря яркой окраске больше поглощается солнечных лучей и повышается температура в тканях растений. В них получается дополнительное тепло. Пыльца, попав на красное рыльце пестика ольхи или орешника, скорее прорастает. Значит, пурпурный цвет молодых тканей весной — тоже приспособление растений к обогреванию.
Всё это можно видеть в парке, в саду, в лесу и самому найти другие примеры.
Понятно, что никакое проспособление не может быть совершенным. Ведь растениям приходится иметь дело с постоянно меняющимися условиями жизни. В зиму 1939/40 года под Ленинградом повымерзли яблони. А до той зимы они были живы, плодоносили и, значит, были хорошо приспособленными к ленинградским зимам. В зиму 1940/41 года под Москвой от морозов погибли многие дубы. Их приспособленность к морозам московской зимы оказалась относительной.
Но среди ленинградских яблонь и московских дубов оказались и такие, которые через несколько лет дали поросль от корней.
Известный русский ученый академик Б. А. Келлер писал: «Наступает весенний заморозок, как обыкновенно, в раннее утреннее время. Но он приходит не внезапно. Уже с вечера началось похолодание, и у растения стала приходить в действие сложная система приспособительных реакций, которая помогает им переносить температуру ниже нуля. Когда наступил заморозок, то одни растения оказались лучше подготовленными и перенесли его, другие сильно пострадали или даже погибли. А растения, которые перенесли заморозки, будут быстрее перестраиваться и лучше выносить новые заморозки».
Сама природа при помощи естественного отбора, можно сказать, воспитывает растения более выносливыми к морозу.
Когда говорят о цветах, то, вероятно, одному представляется яркий ковер на лугу, другому — роскошный букет садовых красавцев, выращенных заботливой рукой любителя, третьему — кусты астр и хризантем за стеклом цветочного магазина, но вряд ли кто вспомнит сережки на деревьях или «барашки» на ивовых кустах. А ведь они — первые вестники шествия цветов весной.
В самом деле, кто же у нас цветет первым? Ольха.
Ее всюду можно встретить по берегам речек, по оврагам. Женские соцветия ольхи — в виде черных шишечек, а мужские — сережек. Шишечки — еще прошлогодние соцветия: семена ольхи созревают осенью и высыпаются лишь к началу нового цветения. Осенью среди опадающей листвы можно заметить твердые мелкие сережки. Значит, они появились еще раньше — летом. Вот осенью опали с ветвей последние листья, и только выросшие к этому времени сережки висят на голых сучьях. Теперь понятно, почему ольха зацветает раньше других деревьев: ее соцветия подготовлены еще летом. Стóит весной потрясти ветви ольхи или весь ствол ее, как целое облако желтой пыльцы вздымается кверху. Пыльца разносится ветром: это ветроопыляемое растение.
Дубы, тополи, березы, хвойные и многие другие наши деревья цветут до появления листьев.
Над этим стóит призадуматься. Если бы пыльца поднималась дуновением ветра с дерева, покрытого листьями, то большая доля ее была бы потрачена безрезультатно. Она оседала бы на листьях.
У многих деревьев, опыляемых насекомыми, цветение также происходит до того времени, как они оденутся в свой летний убор. Как же объяснить это явление? Растение тратит сначала прошлогодние запасы на самое главное — плоды, семена, а уж потом расходует их на полное распускание листьев. Раннее цветение ольхи и других ветроопыляемых деревьев — до появления их зеленого наряда — полезное приспособление.
Лиственный лес начинает свое весеннее развитие раньше луга или хвойного леса. А потом он быстро сменяет весенний наряд на летний и уже спешит с осенней окраской.
Едва успела весна убрать снежный ковер, как она уже расстилает в лиственном лесу ковер из весенних цветов. А над ним зеленеет подлесок, тонкой дымкой задернув стволы деревьев. Но сами деревья всё еще не оделись листьями. Они развернутся на деревьях позднее.
Лес одевается постепенно снизу вверх. Вот сомкнулся полог леса — и потухают в лесу яркие краски. Уж нет больше сине-лиловых хохлаток, желтых ветрениц, лазоревых пролесок. Только белая ветреница, может быть, поманит одинокой звездочкой своего цветка, живо напомнив весенние дни. И у рябины уже нет ее белоснежного убора; потеряла его и черемуха. Да и бабочек, что весной не уступали игрою красок своих крыльев самым красивым цветам, нет совсем. Умолк и бархатный шмель. В летнем полумраке леса мало красок, мало голосов. Всё переменилось в лесу. Лиственный лес весной и летом — два не похожих друг на друга мира.
Вероятно, многие замечали, что больше всего цветов в лиственном лесу бывает в мае. Это легко заметить, если взять под наблюдение определенный участок лиственного леса и отмечать в течение лета все цветущие на нем растения.
Поделиться книгой: