Помоги проекту - поделись книгой:
На сорванных листьях вы, наверное, найдете, если лето не очень сухое маленькие желто-бурые подушечки в виде продольных черточек (рис. 30). Вероятно, их вы часто и видели, но не замечали, да и кому нужны, кому интересны эти пятнышки на листьях? А между тем это знаменитая хлебная ржавчина из группы ржавчинных грибов. К сожалению, простым глазом вы ничего интересного не увидите: подушечку можно сковырнуть ногтем и заметить немного рыжей пыльцы — только и всего. Рассмотреть ее можно лишь в микроскоп, но я все-таки расскажу историю этого замечательного паразитического грибка. Узнав ее, вы, может быть, заметите то, чего раньше не замечали: каждый лист, каждая былинка покрыта разнообразными пятнышками и налетами, принадлежащими бесчисленным видам паразитических грибков, о которых как-то слишком мало знают.
В микроскоп мы могли бы рассмотреть, что в толще листа злака во всех направлениях тянутся тоненькие бесцветные нити — гифы грибка, совокупность которых называется мицелием. Это и есть сам паразит. Он врастает своими веточками в клетки листа и сосет их содержимое, т. е. просто питается теми питательными веществами, которые растение собирает для своих нужд, так как оно непрерывно силится восстановить поедаемую клетку. Кое-где гифы вылезают из листа наружу. Кончики их вздуваются, наполняются оранжевыми каплями жира, покрываются оболочкой и потом отваливаются. Но это не отмершие части грибка, а его потомство, споры (рис. 31). Сейчас мы увидим, что у хлебной ржавчины несколько сортов спор. Одни из них называются летними спорами — уредоспорами. Эти споры и есть та рыженькая пыльца, которой покрыта подушечка. Они разносятся ветром, попадают на листья ржи и прорастают в новые гифы, дающие мицелий. Так, исключительно бесполым путем, грибок размножается. Половой акт ему, казалось бы, совершенно не нужен. Спор он образует массу, так как множество их пропадает без толку: ведь ветер может отнести споры куда угодно, а не на лист ржи, пшеницы или нескольких других злаков, на которых они только и могут прорастать. Так грибок размножается все лето, заражая новые и новые растения. В дождливые годы он может принести хлебам серьезнейший вред.
К осени подушечки стали чернеть. Они не «испортились», а просто вместо летних спор с капельками жира внутри образовались другого сорта споры — зимние, или телейтоспоры, с толстой черной оболочкой, состоящие из двух спор (рис. 32, слева). Эти споры вместе с новой внешностью получают совершенно новые свойства, хотя в породившем их мицелии никаких изменений незаметно; вначале зимние споры возникают рядом с летними, но свойства их глубоко различны. Зимние споры на листьях злаков уже не прорастают. Они должны обязательно перезимовать, может быть, даже промерзнуть. Только после этого споры прорастают в сырой земле. То, что из них вырастет, нисколько не похоже на породивший их мицелий, живший в листе ржи (рис. 32, справа). Это очень тонкая ниточка, от нее отходят еще более тонкие короткие веточки, концы которых снова вздуваются и дают уже третий вид спор, получивших название базидиоспор (так как сама внешняя ниточка называется базидией). Споры эти отваливаются и уносятся ветром Куда? Подумайте, сколько нужно было труда и внимания, чтобы проследить, что базидиоспоры от сырой земли уносятся на... листья барбариса! Эту задачу смело можно было бы назвать неразрешимой, если бы она уже не была разрешена упрямой человеческой мыслью.
Базидиоспоры способны прорастать только на листьях барбариса. На листьях злаков они погибнут так же, как и в сырой земле. А на барбарисе из них развивается опять что-то совершенно особое. Настолько особое, что специалисты-ученые очень долго считали грибок барбариса особым видом грибка, даже дали ему другое название (рис. 33). В листьях барбариса развивается мицелий, образуются плодовые тела в виде маленьких подушечек двух сортов: одного над верхней поверхностью листа, а другого под нижней (впрочем, иногда верхние бородавочки развиваются и внизу, так что объяснить разницу влиянием поверхности нельзя).
Рис. 31. Разрез через подушечку на листе злака
Видна лопнувшая кожица листа и образующиеся под ней летние споры (уредоспоры).
Рис. 32. История жизни хлебной ржавчины
А — несколько летних (а) и одна двойная зимняя (б) спора на концах гифов, Б — две базидии, выросшие из зимней споры и базидиоспоры на них
Рис. 33. Листья барбариса, пораженные ржавчиной
а — пикнидии, б — эцидии
Рис. 34. Поперечный разрез через лист барбариса
а — пикнидии на верхней стороне листа, б — эцидии на нижней стороне листа, в — эцидиоспоры
На рис. 34 изображено, что мы увидели бы, если бы стали рассматривать эти бородавочки под микроскопом. И в верхней, и в нижней бородавочках опять образуются споры: внизу круглые эцидиоспоры (четвертый сорт), а вверху конидий (уже пятый сорт спорообразных элементов размножения). Переполненные спорами бородавочки лопаются, и споры разлетаются по белу свету. Что касается конидий, то некоторые микологи (микология — наука о грибах) полагают, что теперь они уже не играют никакой роли, что в прежние времена служили для размножения, а теперь это рудиментарные органы, еще не успевшие исчезнуть.
Судьба эцидиоспор разгадана. Чтобы не погибнуть, они должны попасть на листья злаков и замкнуть цикл жизни. Таким образом, грибок в своем развитии проходит через пять различных сортов спор и три непохожих друг на друга стадии. Поистине чудесное растение — маленькая закорючка, способная не хуже тлей поставить в тупик умнейшего человека. Смотрите, сколько загадок.
1. Один и тот же грибок живет в трех разных видах. Что же остается в нем, сохраняется, если и внешность, и физиология, и способ размножения резко меняются?
2. Паразитирует на ржи и барбарисе. Как возникла у него эта способность? И почему его хозяева, обладающие замечательными и сложными приспособлениями, не могут избавиться от этого врага?
3. Почему грибку понадобился такой сложный цикл развития? Почему он не удовлетворяется одним хозяином?
4. Живя на злаках, он не удовлетворяется почему-то одним способом размножения, а образует два вида спор, из которых одни в состоянии прорастать на злаках же, а другие к этому совершенно не способны и требуют перемены условий.
5. Живя на злаке, грибок образует сначала (летом) один сорт спор, а потом (осенью) — другой. Какие изменения происходят в мицелии, часто в отдельных его веточках? Или тут влияют внешние условия?
6. Живя на барбарисе, он образует одновременно два вида спор. А так как плодовые тела с конидиями могут возникать и рядом с эцидиями, то, значит, в самом мицелии возникают какие-то внутренние различия, от внешних условий уже не зависящие.
7. От чего зависит разница между мицелиями, живущими в барбарисовых листьях и в листьях злаков? От различия в пище или вообще от условий жизни?
А самое любопытное это то, что вся история с барбарисом — излишняя роскошь. Ведь в наших местах барбарис — большая редкость, растет лишь в садах, а хлебной ржавчины сколько хочешь. И вообще она может жить и там, где барбариса нет. Даже нет его родственников (у нас нет дикорастущих представителей семейства барбарисовых).
Следовательно, приходится допустить, что хлебная ржавчина может при нужде отлично обходиться и без барбариса (полагают, что летние споры могут перезимовать). Тогда сложнейший цикл сведется к совершенно простому: мицелий злака — летние споры; мицелий злака и т. д. Что же такое перед нами? Распространяется ли ржавчина в новые страны, где нет барбариса, и в связи с этим приспосабливается к новым условиям? Или, наоборот, завоевывает барбарис — нового хозяина, хотя еще может обходиться и без него? Все основные загадки жизни отражены в ее мельчайших проявлениях, записаны черточками и точками на листьях трав. Научиться читать эти знаки — значит обрести источник неиссякаемой радости. И если вы увидите большого бородатого человека, растянувшегося на лугу с лупой в руках, углубленного в рассматривание какого-то вздора до полного забвения окружающего, не смейтесь над ним! Это величайший счастливец: он умеет читать книгу природы. И он читает ее.
Биография хлебной ржавчины нуждается в дополнении. Ржавчина образует сотни рас, не отличимых по внешности, но приспособленных к разным видам, подвидам, даже сортам злаков. Эти различия наследственны, разные расы способны скрещиваться друг с другом и в потомстве, по закону Менделя, образовывать новые расы. Именно эцидии и конидии служат аппаратом образования новых рас ржавчины, и этот процесс непрерывно усиливает вирулентность грибка (т. е. средства нападения). Но в то же время этот процесс непрерывно разрушается, так как и растения-хозяева, комбинируя наследственные свойства иммунитета, непрерывно усиливают свою защиту. И, вероятно, эта глухая, невидимая борьба зеленых растений с их паразитами-грибками делает половой процесс у растений очень важным, вызывая все бесконечное разнообразие приспособлений для осуществления перемешивания наследственных свойств родителей (амфимиксис).
Теперь, взглянув вокруг себя на листья и травинки, вы увидите то, чего раньше не замечали. Вы увидите, что нет ни одного листа, на котором не было бы точки или пятнышка. И все это кусочки растительной ткани, убитые или поврежденные паразитическими грибками. Это гигантская армия паразитов, наполняющая своими спорами весь летний воздух, во влажные дни стремительно завоевывает новые и новые растения, хотя обычно и не нанося им большого вреда. Они мелки, незаметны, не привлекают нашего внимания, но многие, взглянувшие на них со вниманием, уже не могли оторвать от них очарованного взора[22]. И нам остается лишь завидовать тем, у кого есть микроскоп. Без микроскопа этот мир недоступен.
Рис. 35. Мины в толще листа дуба
Но мы найдем что рассмотреть, и не имея микроскопа, на тех же листьях. Соберите букет любого растения или листьев любого дерева и внимательно осмотрите их. Вы убедитесь, что на листьях каждого вида растений можно найти какие-то полупрозрачные дорожки, часто причудливо изогнутые, извитые, утолщающиеся к одному концу. Эти ходы прорыты в толще листа. Их называют минами (рис. 35). В самом толстом конце мины, если ее вскрыть или посмотреть на свет, очень часто можно найти или крохотного червячка, или куколку (если мина пуста — значит ее хозяин уже покинул ее) самых разнообразных насекомых. Если вы умеете различать личинок насекомых, то увидите, что одни совершенно безноги — личинки мух, другие с шестью ногами — личинки жуков, у третьих много ног — гусеницы бабочек. Впрочем, считая только ноги, иногда и ошибетесь, так как у минеров иногда ноги почти атрофированы. Если это мушиные мины, то вместо куколок вы найдете блестящие боченочки, особого вида коконы, свойственные только мухам.
Особенно легко найти большие мины на крупных листьях конского щавеля — в них всегда оказывается целая компания личинок мух пегомий.
Я нарочно подчеркиваю, что почти на каждом виде растения вы найдете мины. Наблюдая тлей, вы тоже придете к заключению, что если не все, то громадное большинство видов растений подвергается нападению тлей. Часто вид растения и вид тлей настолько тесно связаны друг с другом, что, зная название растения, можно узнать и название тли. Если начнете разламывать цветки и коробочки с семенами, найдете то же — каждый вид растений имеет определенных потребителей семян: или долгоносиков, или мух, или гусениц молей и иных бабочек. У очень многих растений имеются обитатели на корнях, у многих — обитатели в стеблях. Кроме минеров, листьями каждого вида растения питаются гусеницы бабочек, тоже иногда строго определенного вида, и здесь же живут паразитические грибки. И эта кажущаяся хаотичность фактов незаметно укладывается в стройную систему. Мы видим, что всякое растение имеет длинный ряд форм, питающихся за его счет.
Рис. 36. Схема взаимоотношений растения и его свиты
На корнях — личинка жука и тли, в стебле — куколка жука или моли, на листьях — галлы, мины, грибки и яички цветочницы; возле мины сидит хальцида, паразит минера, на завязи — жук-семяед, внутри завязи — его личинка и на ней личинка паразита. Среди тлей на цветоножке — личинка сирфиды, а ниже — личинка божьей коровки. На гусенице сидит наездник, к цветку подлетает пчела
Перед нами, таким образом, словно маленькое общество, объединенное вокруг данного растения, общество с различными категориями обитателей, связанных между собою сложными биоэкономическими взаимоотношениями (рис. 36). В центре стоит растение, добывающее продовольствие для тлей, гусениц, паразитных грибов, семяедов, опыляющих его насекомых. На этой группе потребителей живут хищники и паразиты, а на них — паразиты хищников и паразитов и т. д. Это далеко не случайная компания. У нас есть основание считать, что состав этого общества или свиты складывался в течение многих тысячелетий и многие успели связаться такими крепкими связями друг с другом, что совершают параллельную эволюцию: когда хозяин образует новые разновидности и виды, то соответственно распадается на новые виды и его паразит. На наших растениях из рода Vaccinium — бруснике, чернике и голубике, происшедших, несомненно, от общих предков, живут соответственно три очень близких вида паразитического грибка склеротинии, несомненно, тоже происшедших от древнего паразита родоначальной вакцинии. Этот глубоко интересный случай изучен Ворониным и Навашиным, но он далеко не единственный, подобных случаев очень много. Они показывают нам, что растение и пестрая свита его потребителей оказываются часто довольно прочной единицей, из которых складываются сообщества. Вернемся, однако, к березовым минам. На молодых березках можно найти целую коллекцию различных мин, и, пользуясь более или менее характерными признаками, вы легко выделите несколько типов мин. Одни, например, вьются прихотливо, зигзагами, постепенно расширяясь, и в них просвечивают довольно правильно расположенные точки — экскременты личинок. Правда, каждая мина вьется по листу по-своему, но тип ее сразу отличается от другого типа мин, в которых просвечивают экскременты в виде сплошных черных нитей, завитых узором. Третьи мины маленькие, в виде четырехугольников, ограниченных прямыми линиями жилок. В центре такой мины снизу всегда есть дырочка. Под ней часто можно найти висящий удлиненный мешочек — в нем-то и сидит гусеничка. Вскрыв и остальные мины, вы найдете их обитателей. Некоторые, как, например, долгоносик-скакун, живут здесь и в стадии личинки, и в стадии куколки. Здесь же вы найдете и неизбежных хальцид. Другие живут в минах лишь часть жизни, а потом вылезают и ведут часто совершенно иной образ жизни, с иными инстинктами.
Жизнь в минах тоже связана с определенными инстинктами. Прогрызать мину, ведь это приблизительно то же самое, что устраивать гнездо. Недаром у каждого вида свой особый тип мин, который часто можно узнать. Что в нем характерного, не всегда легко передать словами. Даже собрав мины одного насекомого, можно заметить большую разницу между ними. То мина подходит к краю листа и долго на большом протяжении жмется к нему, заходя во все зубчики, то, наоборот, идет по совершенно прямой линии через весь лист, пересекая довольно толстые жилки, а через два миллиметра начинает точно следовать пути второстепенной жилки и ее ветвей.
Но постройка мины отражает инстинкты минера. Изменчивость мин отражает изменчивость инстинктов. Пользуясь такими вещественными отражениями психической деятельности животных, зоопсихологи вслед за В. Вагнером пробили важную брешь в неприступной крепости инстинкта, долго совершенно не поддававшейся анализу. Теперь выяснилось, что деятельность инстинктов подчинена совершенно таким же законам изменчивости, как и любой морфологический признак. А это дает нам уже большое право заключить, что колебание инстинкта отражает колебание какого-то морфологического или физиологического признака — всего вероятнее, конечно, устройства нервной системы.
Если вы извлечете обитательницу мины на свет, она очень быстро погибнет — высохнет. Жизнь внутри листьев в зеленых влажных тайниках создает совершенно особые условия существования и требует специальных приспособлений, а вместе с тем допускает такие свойства, которые жизнь на вольном свете не допустила бы. К числу таких свойств принадлежит и нежность кожи, неспособной предохранять тело от высыхания. Тут играет роль не только величина животного. Ведь на листьях открыто размножаются тли, младенцы которых еще меньше обитателей мин и еще нежнее на вид, однако они не высыхают, а большинство минеров высыхает довольно быстро.
Таким образом, нежность кожи — одно из приспособлений минеров к условиям их существования. И, судя по той настойчивости, с которой эта особенность возникает всегда в подобных случаях, можно предположить, что она имеет какое-либо положительное значение для животного. Всего вероятнее, что она позволяет животному дышать всей поверхностью кожи (так же нежны и легко высыхают водные личинки и личинки, живущие в цветах и семенах, вообще внутри растений, в почве).
Это приспособление полно значения. Во-первых, надо вспомнить, что минеры принадлежат к различным группам насекомых — жукам, мухам, бабочкам, многие представители которых отлично могут противостоять высыханию. Таким образом, нежность покровов отнюдь не есть изначальное свойство минеров (и вообще обитателей влажных мест), и, следовательно, в различных группах возникли сходные признаки под влиянием общих условий существования. Это — явление одного порядка с зеленым цветом обитателей лугов, с буро-коричневой окраской обитателей сухой вешней листвы, с песчано-желтым цветом обитателей пустынь, с белым — обитателей дальнего севера, с прозрачностью жителей открытого моря и слепотой пещерных обитателей. Это общее правило — соответствие строения окружающим условиям, которые накладывают печать на организацию иногда так сильно, что это приводит к резко выраженным явлениям схождения признаков — конвергенции, благодаря которой дельфины имеют сходство с акулами.
Не менее интересна и другая сторона вопроса. Каким образом возникает сходство строения? Можно очень легко объяснить это, сказав, что в организме есть способность целесообразно изменять свое строение в соответствии с требованиями жизни. Такое объяснение убивает необходимость исследовать вопрос дальше, и мы будем стараться обойтись без него, даже если это и приведет нас к сознанию неполноты наших сведений. Прежде всего сформулируем наш вопрос точнее, помня, что «правильно спросить — значит наполовину ответить». Мы допустили, следовательно, что предки наших минеров имели кожу, защищавшую их от высыхания на открытом воздухе, а кожа современных минеров утратила эту способность. Когда же и почему произошла эта потеря?
Теоретически можно дать несколько возможных ответов, исходя из соображений, высказываемых различными учеными. Мы наметим такие возможности.
1. Можно предположить, что минеры перешли к скрытой жизни внутри листьев вне всякой зависимости от свойств своей кожи, скрываясь от врагов или от разносимых ветром грибных болезней и т. д., и уже здесь утратили защитные свойства кожи под влиянием того, что это свойство осталось без употребления (подобно тому, как нежнеет кожа белоручек) и что с течением времени эта нежность кожи стала наследственной.
Такое объяснение согласовалось бы со взглядами Ламарка, указывавшего в своей известной книге «Философия зоологии» на роль упражнения и неупражнения в эволюции органического мира.
2. Можно подумать, что изменение кожи произошло под прямым влиянием внешних условий при переходе личинок от открытой жизни к жизни во влажном помещении. Такое объяснение всего ближе стояло бы к взглядам Жоффруа-Сент-Илера, впервые, лет 150 назад, выдвинувшего влияние внешних условий в качестве одного из главных деятелей эволюции.
3. Иное объяснение дали бы современные дарвинисты, привлекая новейшие выводы зоопсихологии. Они сказали бы, что среди предков минеров наблюдались случайные изменения как в строении кожи, так и в инстинктах, определяющих образ жизни. Комбинаций этих изменений могло бы быть примерно четыре:
нежная кожа и открытая жизнь,
нежная кожа и жизнь в минах,
плотная кожа и открытая жизнь,
плотная кожа и жизнь в минах.
Первая комбинация была бы нежизнеспособной, и такие организмы погибли бы. Четвертая комбинация, хотя и была бы жизнеспособной, но имела бы признаки, не соответствующие потребностям. А две средние комбинации были жизнеспособны и удовлетворяли экономическому принципу: «ничего лишнего, только безусловно необходимое», почему и сохранились.
4. Наконец, можно предположить, что под влиянием внутренних причин, каких именно — мы пока не знаем, кожа предков минеров начала из поколения в поколение нежнеть еще при жизни на воле вне всякой зависимости от внешних условий и даже вразрез с требованиями жизни, но не случайно. И тогда, чтобы не погибнуть, животные должны были забраться во влажные недра листьев. Это было бы иллюстрацией ко взглядам ученых, «читающих, что организмы из поколения в поколение неукоснительно изменяются в том или ином направлении под влиянием физиологических причин.
Кто в какой степени прав и почему? Современная биология признает наиболее (и даже единственно) правильным дарвиновское объяснение, а остальные (и особенно четвертое) решительно отвергает. Подумайте лучше сами — почему? А главное — понаблюдайте и соберите факты и доказательства.
Еще один интересный во многих отношениях объект вы найдете среди молодых березок, кустов и на соседнем лугу. Это целая группа видов семейства норичниковых: Иван-да-Марья, погремки (рис. 37)[23], мытник, очанки и зубчатки.
Вы видите целую группу родов, обладающих общим свойством — паразитизмом. Это название может показаться совершенно неожиданным. Но если вы осторожно раскопаете их корни, то увидите, что концы некоторых вздуты шишечками и приросли к корням соседних трав. При помощи этих шишечек паразиты высасывают соки из своих соседей. В то же время эти паразиты не обнаруживают еще никаких признаков, свойственных настоящим паразитам: они обладают листьями, хлорофиллом и настоящими корнями. Но опыты, поставленные очень тщательно, выяснили, что и погремок и Иван-да-Марья, лишенные возможности высасывать соки соседей, развиваются гораздо хуже. Иван-да-Марья, впрочем, не очень нуждается в животных соках и вполне удовлетворяется гниющими остатками растений (т. е. сапрофитным способом питания). Погремок, мытник — уже более выраженные паразиты. Теперь нам нужно вспомнить, что и Петров крест, который мы рассматривали весной, принадлежит к ближайшим родственникам норичниковых, и нам станет до известной степени понятным, как мог образоваться такой изуродованный паразитизмом облик, какой свойствен Петрову кресту. Он возникал долгим путем постепенных изменений: через сапрофитизм, сначала случайный, затем необязательный[24] паразитизм и, наконец, обязательный паразитизм. А параллельно с этим медленно исчезали хлорофилл, листья и наземные побеги. Интересно, когда возникла эта способность высасывать органические соки? Возможно, тогда, когда не существовало разделения на роды погремка, марьянника, очанки, мытника, Петрова креста и т. д. и существовали лишь их общие предки, а возникшие от этих предков перечисленные роды в разной степени сохранили или усовершенствовали полученный талант. Но, по-видимому, этот вопрос еще более интересен, так как оказывается, что и в соседних семействах тоже сплошь и рядом встречается сапрофитизм или паразитизм наряду с вполне нормальными растениями. Невольно возникает вопрос — что это: опять пример параллельного, сходного развития соседних семейств?
Рис. 37. Погремок
Слева — цветущее растение, справа: а — корни с присосками среди корней луговых трав, б — присоска (увеличено)
Рис. 38. Заразиха на корнях клевера
По одной из новых систематик родственные отношения норичниковых представляются в таком виде.
Пасленовые/ - Табак, дурман, картофель и другие аутотрофы, т. е. самостоятельно питающиеся
Норичниковые/Ложнопасленовые - Коровяк, аутотроф
Норичниковые/Львино-зевные - Львиный зев, льнянка, норичник, вероника и др. — аутотрофы
Норичниковые/Погремковые - Погремок, мытник, Иван-да-Марья, очанка — полупаразиты, Петров крест — паразит
Пузырчатковые/ - Пузырчатка, жирянка — насекомоядные
Заразиховые/ - Заразиха — паразит (рис. 38)
Гесенериевые/ - Гесснерия, кохлерия и др. — аутотрофы, иногда эпифиты, с чешуйчатыми подземными побегами и другими интересными особенностями строения вегетативных органов (рис. 39)
Бигониевые/ - Тропические деревья, лианы и многолетние травы — аутотрофы
Точным образом восстановить родственные отношения мы не можем вследствие отсутствия палеонтологических данных. Но изучение современных представителей указывает на близкое и несомненное родство норичниковых с пузырчатковыми, заразиховыми и гесснериевыми. Мы замечаем у этих семейств общее стремление к переходу на казенное содержание. На разных ветвях этого родословного дерева упорно возникают сапрофиты, паразиты, насекомоядные растения, создавая впечатление какой-то исторической необходимости, которая упорно толкает массу форм (ибо не только семейство, но даже отдельные роды обнимают часто сотни видов) в одном направлении — в сторону изменения способа питания. «Измененное питание» ведет к незримой борьбе, непрестанно идущей на солнечном лугу. Она незаметна снаружи, не видно никаких различий между погремком и соседними травами. Они мирно цветут рядом, но мир этот лишь для тех любителей природы, которые по праздникам приезжают сюда проветриться. Им, усталым, нужен покой, и покойным кажется им мир. Но мы не устали, не нуждаемся в неге и отдыхе, есть еще порох в пороховницах. И мы хотим пройти по всем побоищам мира, не закрывая глаз.
Рис. 39. Кохлерии (два вида) из семейства гесснериевых со своеобразными побегами-луковицами
Войдемте теперь в призрачный храм леса. Как здесь сумрачно после сверкающих далей, сумрачно и как-то тихо. Лишь шелестят лиственные своды, словно старики вспоминают полузабытые дни. А внизу все неподвижно, опутано какой-то паутиной, липнущей к лицу, словно говорящей, что здесь не принято ходить. Как изменился лес с той поры, когда цвели фиалки! Тогда это был передовой отряд весны, бурливший жизнью. Когда луга были еще пусты и скучны, здесь уже царили медуницы, желтели ветренницы, лиловели хохлатки. На цветах гудели шмели и пчелы всех видов, распевали птицы... А сейчас все изменилось. После разноцветного луга, после хаоса лесной опушки здесь так тихо, что невольно понижаешь голос. Даже неловко аукаться. И цветов почти не видно — выглянет разве из-под кустов пыльный лесной чистец или герань из своих узорных листьев (в тенистых лесах некоторые виды трав вовсе не образуют цветов, а размножаются побегами и корневищами).
Пора лесных цветов миновала. Они дружно цвели, когда ветви деревьев были голыми или чуть зеленели и когда солнце заливало своим бодрящим светом их подножия. А когда деревья проснулись и раскинули свой зеленые своды, внизу стало темно, как в сумерки, и угасла бодрая жизнь. Не случайно меняется наше человеческое настроение от игры света. В скудных светом покоях не бывает весело. А когда внесут яркую лампу или выйдешь в солнечный зимний день, одетый хрусталями мороза, даже смешно станет, что когда-то грусть могла владеть душой, и заговорит воля к жизни.
Трудно отчетливо понять, каким именно путем свет действует на наше настроение — усложняет ли разнообразие зримого или непосредственно возбуждает наш организм. Но его действие отражает глубокую и широкую истину — жизнь идет быстрее и энергичнее на свету. Более того, на свету увеличивается электропроводность, ускоряется течение многих химических процессов. Смесь хлора с водородом, медленно реагирующих в темноте, взрывается на свету, освобождая запасы энергии. Освещенная растительная клетка начинает всасывать, пропускать в себя энергичнее некоторые соли, начинается ассимиляция углерода в зеленых листьях... Слишком сильный свет, наоборот, так потрясает живое вещество, что оно может погибнуть. Этим пользуются для уничтожения болезнетворных бактерий: их просто сильно освещают. Если посмотреть смело (но только на мгновенье) в лицо солнцу, мы слепнем на несколько минут, потому что в глазах наших быстро разрушается необходимый для зрения кассиев пурпур. Как только он восстановится, мы начинаем видеть.
Нельзя, впрочем, сказать, что во тьме нет жизни, но она совсем иная, чем на свету. Раскопайте землю и прелую листву — найдете массу мелких организмов, живущих в полном мраке. Есть здесь растения, грибы (например, в виде тонкой сети нитей или даже паутинок, тянущихся в гнилой листве, в жирной земле), слепые дождевые черви, открывшие науке глаза на многое... Правда, большинство растений гибнет не только в темноте, но даже и при недостатке света, поэтому борьба за свет в растительном мире стоит на первом плане.
Прислушайтесь, вы в центре этой борьбы. Не слышно ни стонов, ни бряцанья оружия, ни торжества победителей. Но, если вы внимательно посмотрите вокруг, сразу все увидите. Бросается в глаза одно маленькое, казалось бы, обстоятельство: деревья не все одинакового размера, разной толщины. Одни могучие, крепкие, вознесли свои вершины к синему небу, другие слабые, ниже, хотя все-таки вынесли свои вершины из лесного сумрака в зеленое море. Иные, наконец, еще более слабые с массой сухих сучков на тощем стволе, а многие из них совсем засохли. А между тем ведь благодаря периодическим вырубкам наших лесов все эти деревья, вероятно, одного возраста. Почему же такая разница? Ответ короткий: слабые задушены сильными.
Деревья гибнут без света, а так как в лесу вначале вырастает слишком много молодых деревцев, то значительная доля их обречена на неизбежную гибель, и систематическое уничтожение, происходящее непрерывно, по мере возрастания леса, называется бездушным термином: «естественное изреживание насаждений». Гибнут те, кто хоть немного отстал в росте. Над ними сейчас же сомкнется густой зеленый свод, такой ласковый для угнетенного зноем пешехода и несущий неумолимую гибель тому дереву, над которым он сомкнулся. Почему же отстало деревце в росте? О, этому может быть много причин. Позднее проросло его семя, больше молодых побегов дал пень его родительницы, подъел ему корень подземный житель или съели листву безобразные гусеницы, попал он в густую траву или просто на худшую, чем у соседа, почву. Одним словом, прихворнуло деревце, а сосед в это время и обогнал его и развесил свои листья над беднягой, завладел большим количеством света — немного большим, но с этого и началась вся бескровная, но смертельная борьба. Более счастливый сосед стал крепнуть, рост его усилился, и он с каждым годом все быстрее начал обгонять неудачника, которому с годами перепадало все меньше и меньше света. Через несколько лет сосед уже был выше него, перекинул через него ветки и сомкнул их с таким же счастливцем. Судьба неудачника уже решена: его удел — скудное существование и неизбежная смерть. А рядом уже снова сдавлены и начинают слабеть некоторые из его соседей...
Как будто ничего не произошло: так же величаво и медленно переговариваются о чем-то вершины, так же тихо и прохладно в лесу. А между тем идет внутривидовая борьба, уносящая столько жертв. В результате естественного изреживания леса может быть уничтожено 95% деревьев.
Гибель организмов в активных схватках друг с другом тоже, конечно, пополняет гекатомбы, приносимые борьбе за существование, но не будь на Земле ни драчунов, ни хищников, а только фиалки и незабудки, страшная борьба на Земле не утратила бы своей остроты, так как ее источник не в злом умысле, а в прогрессивном размножении, в том, что существ рождается слишком много. Мы знаем, что они не всегда гибнут от недостатка пищи, часто и от обилия врагов. Но в нашу эпоху борьба за ресурсы (пища, свет, место) среди растений достигает полной силы. И в этом царстве каждый шаг устлан трупами умерших от истощения.
Но где же трупы?.. Мы уже давно идем по полю битвы, уже давно придавлены призраком смерти, а нашли только одну высохшую тлю да шкурку личинки березового семяеда.
Да, это правда, на путях жизни, несмотря на гекатомбы жертв, почти нет трупов. Куда же исчезают тела павших? Посмотрим. Больше всего их, пожалуй, именно здесь, в лесу: сухие веточки, бурелом, опавшие листья. Если это и не трупы целых организмов, то их части, и в большом сложном организме они также борются между собой, побеждают и гибнут. На каждом дереве внизу вы видите засохшие ветви: они убиты в угоду целому, подобно тому, как осенью убиваются все листья. Судьба этих трупиков одинакова с судьбой всех остальных, и, внимательно посмотрев себе под ноги, мы легко в этом убедимся. Вот, например, сучок, свалившийся с родительского дерева. Сначала он лежит совсем свежий на вид, тут же много других с потрескавшейся гнилой корой, отставшей черными лоскутами, разломанных поперек, затем вдоль. Постепенно, сучки становятся все более трухлявыми, хрупкими, черными, а из-под опавшей листвы мы можем достать такие, которые уже рассыпаются. Среди них много заплесневелых, покрытых какими-то желтыми и белыми бородавочками, до которых иные не решаются дотронуться: ну их, как бы чего не вышло, тогда рад не будешь. Но мы будем рады. Если помните хлебную ржавчину, то, вероятно, поймете, что это тоже различные грибы. Точнее, сам грибок, его мицелий, находится внутри трухлявого сучка, наружу выставлены лишь плодовые тела. Разломив сучок, можно иногда рассмотреть и тончайшие ниточки мицелия (в гнилых пнях ветви мицелия достигают иногда значительной толщины, выставляя и плодовые тела соответственных размеров — общеизвестные опенки и другие грибы). Все эти разнообразнейшие и интереснейшие сапрофиты, мимо которых обычно и совершенно напрасно проходят только потому, что «их не едят»,— один из отрядов великой армии могильщиков и санитаров, занятых уничтожением трупов, разрушением и превращением их в труху.
Такова же судьба и опавших листьев. Сучки были в беспорядке разбросаны, и мы словно собирали разбросанные листы книги, на которых не помечено страниц, подбирали ряд переходов от совершенно здорового сучка к совершенно сгнившему и на основании логических выкладок пришли к заключению, что такой должна быть история сучка. А мертвые листья самой природой сложены в книгу, год за годом, страница за страницей. И, раскапывая гниющую листву, мы увидим, как зеленый или свежеопавший лист постепенно превращается в черно-бурую массу перегноя, где невозможно разобрать отдельные листья. Уже в верхних слоях начинают попадаться плесени, мицелии других грибов, корни растений — остатки погибших жизней снова призываются к жизни в виде соков, которые гифы высасывают из гниющей листвы, а корни растений — из образовавшейся почвы (грибы, как сапрофиты, всасывают и соли, и органические вещества, а корни деревьев — только соли). Вместе с водой эти вещества, выведенные было из круговорота жизни, снова входят в него, поднимаются по стволам деревьев в зеленые листья и сучки, замкнув простейший круговорот. Но этот круговорот может осложниться: остатки листьев дерева могут попасть в гриб, лишенный способности самостоятельно производить органические вещества (эта способность свойственна лишь зеленым растениям да некоторым видам бактерий). Но круг может еще больше усложниться, если в грибе заведутся грибные комарики или даже некоторые бабочки и съедят его. Эти насекомые могут попасть в голодные рты насекомоядных птичек, а они — в когти ястреба, которого после смерти могут съесть личинки мух, и так до бесконечности...
Таким образом, остатки трупов снова и снова идут на постройку живых организмов, поочередно попадая то в животных, то в растения. Один из моментов этого круговорота мы нашли, раскапывая гнилую листву. Стоило покопаться. Помните, мы были здесь ранней весной и нашли много любопытных обитателей, зимовавших в лесу. Теперь они давно уже отсюда разбежались и разлетелись. Правда, и теперь есть здесь жители: многоножки, ближайшие родственники насекомых, пауки, хищные жучки. А раз есть хищники, значит есть и добыча.
Сейчас здесь идет бурная жизнь, правда, незримая. Когда тепло и сыро, усиленно гниют листья и сучки. Иногда гниение идет так энергично, что, подсунув руку под влажные листья, можно ощутить приятное тепло. Выделение тепла — одно из первых проявлений жизни. Здесь полчища бактерий живут и разрушают остатки листопада.
Часто, нам и в голову не приходит, что без гниения невозможна была бы жизнь. Погибшие растения и животные не разрушались бы, а оставались валяться на земле. Правда, ими могли бы питаться животные, но ведь они далеко не весь труп могут усвоить, переварить: часть или остается несъеденной, или выбрасывается в виде испражнений. Эти-то остатки и оказались бы безнадежно выброшенными из круговорота жизни с теми запасами азота, которые в них содержатся в виде непереваренных органических веществ. Зеленые растения этот азот уже не могут снова всосать в себя и должны свою потребность в азоте пополнять из солей почвы (главная масса азотосодержащих солей в почве представлена селитрой). А этот источник быстро иссякает, как только прекращается деятельность специализированных бактерий, которые способны превращать в соли азот воздуха и азот органических остатков. Прервись деятельность этих бактерий[25] — быстро иссякнут запасы селитры, и растения не смогут жить в бесплодной почве. А вслед за ними погибнут и животные. Цветущий мир быстро превратится в бездушную пустыню.
Так замыкается величайший по своему значению путь: растение — животное — бактерии — растение, путь, которым с древнейших эпох Земли передвигаются массы вещества, творящего жизнь. И как-то сразу стали на место и веющий прохладой лес, и грохочущий дымный город. Все получило глубокий смысл.
Многое можно откопать из-под прелой листвы в лесу. Но мы вернемся в мир растений. Внутривидовая борьба — борьба за существование между особями одного и того же вида — дает право жить на данном участке лишь определенному числу особей. В лесу это число нетрудно подсчитать: можно вывести средние числа деревьев, например, на гектаре. И гибель отставших указывает нам на то, что большего числа деревьев на гектаре расти не может: не хватит ресурсов, главным образом света. Но что за странное противоречие: в том же лесу под деревьями все сплошь заросло кустами орешника, бересклета, жимолости и иных членов подлеска. Значит, не все ресурсы использованы? Да, очевидно. Это — факт величайшего значения. Если особи одного вида или близких видов займут сплошь какую-нибудь площадь и число их не будет увеличиваться (на этой же площади), это вовсе не значит, что на участке никто уже не может жить. Виды, более или менее сильно отличающиеся по своим потребностям, могут на том же участке размножаться совершенно свободно. Когда подлесок переполнит лес, остается еще много места и ресурсов для трав. Когда и травы переполнят свободное пространство, тут же может поселиться масса сапрофитных грибов, а потом бактерий... При желании эту картину можно еще более усложнить... Так же, как и Дарвин, мы сделаем вывод: чем разнообразнее организмы, тем больше может их жить в одном месте, и путь непрерывного увеличения разнообразия, по которому идет органический мир в истории своего развития, есть в то же время путь непрерывного обогащения мира жизнью.
Вместе с тем по лику Земли организмы распределяются не как попало, а определенными группами, отдельные виды которых связаны между собой сложнейшими отношениями. Совокупность видов, живущих совместно, называется сообществом, или ценозом. Говорят о растительных сообществах, или фитоценозах, и о животных сообществах, или зооценозах. Но, по правде сказать, в природе существуют только биоценозы, в которых жизни растений и животных теснейшим образом переплетены. Чем был бы луг без насекомых-опылителей и дождевых червей или без хищных насекомых, сдерживающих размножение тлей. Каждое из таких сообществ живет своей особой, своеобразной жизнью. И та разница, которая чувствуется при переходе с луга в лес, из леса на пашню, с пашни к болоту, потому и выражена так резко, что мы при этом переходим из сообщества в сообщество.
Оглянитесь вокруг себя и постарайтесь увидеть из-за деревьев лес, лесное сообщество. Посмотрите на травы вокруг: все они обладают каким-то специфическим видом, характерными признаками — более крупными листьями, преобладанием зелени над цветами, сочностью. Мало здесь трав, опыляемых ветром, зато много орхидных, с их сложными приспособлениями для опыления при помощи насекомых. Нет среди лесных растений целого ряда приспособлений, свойственных многим растениям иных сообществ, вроде приспособлений от высыхания. В лесу живут особые виды птиц, у которых особые инстинкты (постройка гнезд в дуплах или на деревьях из древесных материалов). Это вовсе не маленькое само собой разумеющееся отличие. Лесная птица, например дятел, лишенная леса, не сумеет свить себе гнезда и скорее потеряет способность размножаться, чем устроит себе гнездо из былинок и конского волоса, как луговая птица, которая прекрасно воспользуется этими материалами. Грибные паразиты, живущие в лесах, при перемене хозяев пользуются обитателями того же самого сообщества. Тут же живут многочисленные лесные насекомые, жизнь которых настолько связана с лесом, что с уничтожением леса они исчезают. Лесными же обитателями оказываются по преимуществу и лишайники, покрывающие деревья, хотя от самого дерева они почти не пользуются ничем, и т. д. Лесная флора и фауна — не сборище случайных видов: часто можно ясно указать, почему данный вид живет в лесу, а не в другом сообществе.
Жизнь в лесу особая. Весной здесь дольше лежит снег, увлажняя землю. Потом радостно вспыхивает период весеннего цветения лесных трав; затем наступает влажное затемнение, с грибами и богатым разрастанием зелени. А к осени начинается листопад, устилающий землю покровом, которого нет в иных сообществах. Так проходит в течение года жизнь лесного сообщества, подчиненная своим законам, отличающаяся от жизни луга, болота, оврага. И кажется, что вылилась лесная жизнь в застывшие формы: она идет год за годом, век за веком, повторяясь.
Но этот дух вековечности, однообразных дней, охватывающий душу в лесу,— наша постоянная ошибка, которую мы делаем всегда, подходя к природе с нашим мерилом времени. Застывшим кажется звездное небо, бессмертными — горы с их вечными снегами; забыв о течении веков, мы с большим трудом представляем себе пальмы или морские волны, колыхавшиеся на тех же местах...
Так же, слушая говор вершин, забываем мы, что чутко стоят вокруг враги леса на лугах, полянах, болотах. А они стоят, непрерывно готовые к бою, лицом к лицу, и неслышно, незримо идет все время упорная борьба сообществ, в пучине которой тонут и борьба видов, и будничная борьба отдельных особей. Даже в самом лесу затаились силы, готовящие ему гибель (только очень медленную). И лес, как всякое сообщество, сам себе и друг, и враг: лес постепенно заболачивается, болота осушаются и т. д.
Сильнее всего ощущается «вооруженный нейтралитет», в котором существуют сообщества, когда вмешательство внешних сил резко нарушает годами сложившееся относительное равновесие. Происходит ли обвал на зеленом берегу реки, иссякает ли родник, питавший ручеек в сыром овраге, или заносится луг песком в паводок, рушатся годами установленные отношения, и воцаряется изменчивый хаос. Ту же катастрофу вносит человек в жизнь природы. В тихие осенние дни приходят люди к обнаженному лесу и, шурша опавшей листвой, совершают свое человеческое дело. Штабели дров, кучи, хвороста, смятые кусты, щепки, сор сменяют строгие колонны лесного храма. И чистый снег спешит покрыть их белым покровом... Только кое-где сиротливо остаются торчать уродливые вытянутые дубки, оставленные словно на посмешище (на самом деле для сохранения дубовых семенников, т. е. для содействия медленно растущему ценному дубу).
Поделиться книгой: