Биологические прогулки

А весной закипает бой. Доверчиво идут из-под земли ничего не знающие ростки лесных растений, и вместо зеленого сумрака потоки света, знойное дыхание и смолистый запах нагретой щепы обжигают их в первые же дни. В апреле это еще не чувствуется, только вольготнее разрастаются весенние светолюбы, но по мере развития весны начинают уставать лесные травы и победоносным потоком устремляются сюда чужеземцы. Прежде всего разрастаются те лесные обитатели, привычная родина которых — опушка леса или другие сообщества. Золотая розга, лучше всего растущая по редким кустарникам, дорогам, межам, очень часто заходит в леса, но здесь она обычно не образует цветов и оказывается как бы угнетенной. Теперь же она выбрасывает свою золотую кисть вверх и начинает угнетать своих соседей. Такими же архангельскими трубами оказываются солнечные лучи для целого ряда других форм — многих лютиков, клеверов, четырехлепестковой лапчатки[26], зонтичной ястребинки и др. А среди этих новых растений начинает путаться разрастающийся пышнее и пышнее подмаренник (см. цветные рисунки).

В следующие годы уже начинается хаос... Выйдите в летний полдень из молчаливо-спокойного леса на вырубки, и вас охватит ощущение какого-то вихря жизни, отблеска зеленой стихии: жгучий смолистый зной неподвижного воздуха, запах раскаленного дерева, стрекотание кобылок, паутинные сети среди напряженных растопыренных кустов, пневых отпрысков с их громадными молодыми листьями. Так и чувствуется, что в них снизу вдавливаются питательные соки и вырубки изнемогают от буйства жизненных сил. Тут же взвились султаны Иван-чая, словно розовой пеной обрызгавшие пространства, желтые могучие воробейники, полчища громадных колокольчиков поднялись стеной рядом с громадными зонтами дудников и перистой валерьяной, корневища которой при разломе пахнут валерьяновой кислотой. Неудержимо разрастаются целые моря Иван-да-Марьи. И уже не плети, а волны подмаренника, горошков, перекидывающихся с куста на куст... И в этом хаосе, насыщенном запахами, всюду трепет и жизнь, писк в чаще, быстрое порхание птиц, щебетание в выси, жужжание мух и пчел, шорох и звон, суета — это сомкнутыми рядами идут беспощадные завоеватели на стойких защитников лесной родины...

В чем же дело, отчего происходит смена форм? Выяснение этого вопроса и составляет одну из величайших задач учения о сообществах. Эта смена — итог очень сложной игры многих разнообразных факторов. Мы можем, конечно, ограничиться утверждением, что различные виды приспособлены к различным условиям и со сменой условий должны сменяться и виды. Но злоупотребление словом «приспособлено» часто сильно усыпляет пытливую мысль — так часто научный термин прикрывает незнание и как бы превращает его в знание. Поэтому мы не удовлетворимся этим общим, хотя и безусловно верным объяснением и попытаемся разобраться поглубже в сути дела.

Поток лучей, хлынувший на почву после вырубки леса, губительно отражается на «не любящих» свет и тепло обитателях леса, сильно нагревая и иссушая их листья, не имеющие приспособлений для защиты от высыхания. Любой организм подчинен всеобщему физиологическому закону оптимума. Так, например, растению нужен свет. Без света оно неспособно питаться. Есть некоторый минимум света, при котором оно начинает питаться. Если усиливать свет, питание его будет улучшаться, но до того оптимального предела, пока не станет наилучшим. Дальнейшее усиление света сначала перестает улучшать питание, потом начинает ухудшать его и, наконец, вредит ему, а при известном максимуме губит растение. Точно так же для жизни растения необходимо тепло. При нуле градусов у многих растений совсем нет проявлений жизни, начинающихся лишь при известном минимуме температуры. Дальнейшее повышение температуры ускоряет все жизненные процессы приблизительно в два-три раза на каждые 10 градусов. При известной оптимальной температуре растение достигает наибольшей скорости своих жизненных процессов, дальнейшее повышение температуры уже расстраивает деятельность организма, а за известным максимальным пределом оно гибнет.

Дело в том, что различные процессы в растении — питание, дыхание, испарение, рост и т. д. — изменяются при повышении температуры не совсем одинаково. Поэтому если при некоторой температуре они шли согласованно, то при дальнейшем повышении эта гармония нарушается. Растению нужна влага. Высохшие растения гибнут. Но и безмерное увлажнение тоже губит их.

И вот оказывается, что оптимум силы света, температуры, влаги и т. д. неодинаков для всех растений: у каждого растения есть свой оптимум величин. Сообразно с этим распределяются растения по Земле. Растение с высоким оптимумом силы освещения и температуры захиреет в лесу, а с высоким оптимумом влаги захиреет на лугу. Светолюбивое и влаголюбивое растение будет страдать в лесу (от темноты) и на лугу (от сухости), но будет процветать во влажных низинах. Если посадить рядом светолюбивое и тенелюбивое растения в лесу, первое будет находиться в условиях ниже оптимума, а второе — в оптимальных. Если теперь срубить лес и освободить путь солнцу, светолюб попадет в оптимальные условия, а для тенелюба условия уже перевалят за оптимум. И если в начале шансы в борьбе за существование были на стороне тенелюба, то теперь они переходят к светолюбу.

Последнее обстоятельство — борьба с соседями — и оказывается большею частью решающим. Без этой борьбы растение может расти и размножаться и в очень мало подходящих условиях. Попадают растения и на крыши, и в водосточные желобы, и на стены — и растут. Многие садовые цветы отлично живут на клумбах, пышно цветут, пока человек вокруг них выпалывает траву. Но стоит запустить клумбу на год-другой, вырастут сорняки и цветы неминуемо погибнут. Дичают лишь некоторые, а большинство не может выдерживать борьбы с соседями собственными средствами, без помощи человека. То же и здесь. Вместе с павшими деревьями исчезло то постоянное покровительство, которое деревья оказывали лесным травам, и борьба быстро вычеркнула из списка жизни целый ряд лесных форм (воронец колосистый, фиалка удивительная, хохлатка, вороний глаз, копытень, пролеска многолетняя) или низвела их до приниженного состояния, в то время как те, кто влачили жалкое существование в лесу и находились в состоянии пессимума, теперь разрастаются.

Но с каждым годом выше встает молодая пневая поросль, уже переросла своими вершинами и султаны Иван-чая, и буйные горошки, и начинает отливать волна иноземцев. Снова вид за видом отступают они или в подполье пессимума, или на другие участки битвы, а под старыми знаменами начинают снова собираться воспрянувшие лесники. Сочно забелел ландыш, глянул вороний глаз, поднялась свечкой ароматная любка... Атака отбита, но не все по-прежнему. Лес уже не тот. Если хорошенько подсчитать, то окажется, что поредели тяжелые ели, гуще поднялся осинник, больше расплодилось всяких кустов...

Не думайте, однако, что эта борьба сообществ[27] идет только при вмешательстве человека. Она — всюду, непрерывная, упорная, не всегда видимая, но всегда жестокая. Заболачиваются пруды, высыхают болота, залужаются глинистые обрывы оврагов, разрастаются леса, и каждое из этих простых сочетаний слов есть итог длительного процесса, итог многих смертей и многих рождений.

Вот посмотрите на этот березнячок в овражке. Я давно его знаю. Его история — маленький эпизод великой битвы каждого со всеми. Каждый год издавна усыпал он окрестные места своими окрыленными семенами, но судьба не посылала ему победы над врагами. Падали семена на пашню, и молодые березки гибли, перевернутые плугом. Падали на травяные склоны широкой долинки и гибли в непроходимых дерновинах луговых трав. Падали на дно оврага, где тихо пробирался ручеек в зарослях таволги, и тоже гибли...

Сначала помог крот. Он провел длинную цепочку, изрисовал вавилонами луг и насыпал дюжину кучек, а сам куда-то ушел потом. Каждая кучка засыпала по нескольку березовых семян. И пока луговые соседи взбирались на эти кучки, молодые березки достигли уже трех лет; на каждой кучке выросло по две-три березки, и трава с ними не справилась. Так и подросли они веселыми кучками, растянувшись причудливым узором по лугу. Но на этом дело и остановилось.

Потом пришла помощь снизу. Там ручеек из года в год размывал берег и понемногу его обваливал. Шла мочежинка к этому ручью по лугу сверху вниз, и по ней сбегала вода весной и после дождей. И вот — годы ли стали дождливее, или еще почему, но однажды весной вдруг пополз луг книзу и длинными змейками побежали по лугу тонкие трещины. А на следующий год — снова... Хоть издали и незаметно, но трещинки глубокие. И много их.

Фронт был прорван. Через год из всех трещинок полезли молодые березки, а особенно там, где съехавший вниз участок наполз на нижележащий. Здесь березки сразу выглянули густой щетиной и участь луга была решена... Через несколько лет все небо будет принадлежать березкам, а светолюбы-травы должны будут отступить. Уже через несколько лет на завоеванном участке оказались кусты орешника, жимолости. Попало откуда-то волчье лыко. Поселились лесной конек, зяблик... Быстроногие муравьи натащили громадную кучу под одной березкой, появились лесные травы. Придет кто сюда — лесок как лесок. Только если посмотреть внимательно на расположение деревьев, видишь, что они выстроились длинными рядами. Вот все, что напоминает о прошлом. Вечно зыблется лик природы. Растут и рассыпаются горы, усыхают моря, меняется течение рек. Сменяются климаты, ландшафты, гибнут и побеждают сообщества. И в этом вечно текущем потоке изменений, ежечасно уничтожаемые, борются за свое существование обитатели Земли, непрерывно приспосабливаясь к новым условиям и безнадежно стремясь к окончательному приспособлению... Едва успеет луговая былинка оградить свое скудное существование от палящего солнца и прожорливой кобылки, уже надвигается на нее тяжелой стеной победоносный лес с влажным дыханием своих полутемных глубин, скользкими улитками, тлями, ржавчинниками и иными губителями. Снова нет надежды на благодействие, снова трупы... И нужно снова или отступать, или бросить то, что достигнуто ценой тяжелых жертв, и искать новых приспособлений, новых сроков и друзей. А между тем прочтен приговор и лесу, срублены и распилены деревья, распахана вокруг земля — и опять жгучее солнце, ежегодное перепахивание и вытаптывание скотом. Ежегодный покос... Такова жизнь.

ОСЕНЬ

Вянет, вянет лето красно;

Улетают ясны дни...

А. С. Пушкин.

Долго-долго, весну и лето, творила Земля.

Когда она устала от этого жгучего счастья, тихими безмолвными песнями подступила к ней осень. В пышный холодный танец свила она последние краски Земли, и безжизненно, но ярко и жгуче горели они несколько недель.

Каждую осень в бледной синеве угасающих небес пролетают, медленно вея крыльями, треугольники журавлей. Так же вот летели они тогда, давно, в дни моей юности, так же летели и в седой древности, запечатлевшейся в тысячелетней легенде об Ивиковых журавлях. Так же летели и бесконечные тысячелетия назад, в те дни, утонувшие безвозвратно в пучине времен, от которых не осталось ни легенд, ни воспоминаний, ничего, кроме каких-нибудь полуразрушенных остатков журавлиных скелетов в бережливых земных слоях... Журавли все так же совершают свое путешествие, и ни один зоолог не отыщет никакой разницы между сегодняшними журавлями и их далекими предками.

В древних египетских пирамидах, в усыпальницах фараонов находят иногда засохших улиток, которые попали туда в дни постройки пирамид, и ни улитки, ни сами высохшие фараоны ничем не отличимы от их живущих ныне потомков.

А ведь когда-то не было на Земле ни людей, ни журавлей, ни улиток. Пусто было на суше, и лишь трилобиты выходили на влажные отмели. В то время жили древние предки, от которых путем медленных изменений произошли все обитатели Земли.

Сколько же раз всемирная история могла бы уложиться в ряд между днями трилобитов и нашими днями? Ученые считают, что со времен трилобитов прошло примерно 400 миллионов лет. Вся история Земли от трилобитов до нашего времени,— вероятно, только момент по сравнению со всей историей жизни на Земле. Продолжительность этой истории наш ум отказывается себе представить, как бессилен он перед бесконечностью Космоса, в холодных пустынях которого световой луч может лететь сотни лет со скоростью 300 тысяч километров в секунду. А ведь жизнь на Земле началась лишь в самый последний период ее бытия, когда достаточно понизилась температура, сгустились пары воды и образовались моря. Еще совсем недавно в сознании людей царило представление, согласно которому Землю 7 тысяч лет назад создал бог единым своим словом, покрыл ее твердью или видимым небом, по которому заставил ходить вокруг Земли для ее освещения и согревания Солнце, Луну и звезды... Инквизиция кидала в пламя костров тех немногих, кто пытался думать иначе.

Но смелая мысль неодолимого знания разрушила это представление. Пять веков назад скромный Коперник сдвинул неподвижную Землю с ее самодовольного центра, и она плавно и быстро понеслась вокруг своего Солнца, ставшего вдруг гигантским центром планетной системы. Сто лет спустя Галилей нашел, наконец, в науке ту точку опоры, которую безнадежно искал Архимед, и Земля стремительно завертелась вокруг своей оси. Недолго удержалось на месте и сияющее Солнце и вместе со всей своей планетной системой ринулось куда-то в пустую даль, неудержимо стремясь к иным солнцам, безнадежно удаленным от него. На миллионы солнечных систем распался Млечный путь, глянули из бездны и хаоса тусклыми очами таинственные провалы «угольных мешков», и грани мира раздвинулись и исчезли, л-песчинкой, атомом затерялась в его пустыне Земля.

Рухнула легенда 7000-летней Земли. Рухнула легенда и о днях творения. Скромные геологи докопались до дряхлых, спутанных и безначальных страниц «Истории Земли», на которых каменными письменами записаны сотни и тысячи тысячелетий. И еще более состарили Землю биологи, которым пришлось укладывать в эти сотни тысячелетий медленную эволюцию жизни.

Таблица III. Золотая розга (1), селезеночник (2), гвоздика пышная (3), гвоздика травянка (4), гусиный лук (5), мышехвостик (6). Одуванчик (7)

Таблица IV. Горицвет — кукушкин цвет (1), лапчатка 4-х лепестковая, (2), луговой василек (3), смолевка поникшая (4), чистяк (5), фиалка трехцветная (6), мать-и-мачеха (7)

...И когда-то здесь колыхалось беспредельное море юрского периода, затем его сменило море мелового периода. А сейчас вокруг тихо засыпает осенняя жизнь и желтая кульбаба рассыпалась по буреющим лугам. И какие тихие, успокоенные дали! Ни яркого жгучего солнца, ни грандиозных контуров — только тихие березовые да осиновые перелески, синеватый дымок над мельницей, от которой доносится смутный шум. Зеленоватые, сероватые, буроватые цвета всех оттенков — вот наша родина, с неяркой красотой которой не могут сравняться дивные красоты юга.

Какое бесконечное счастье иметь родину, как бесконечно богат тот, у кого в лучшем уголке души хранятся образ какой-нибудь полынной былинки на меже, тихая сеть березняка, синеватый дымок над водяной мельницей...

Но любоваться этими далями, слушать безмолвную печаль осенних полей можно лишь в одиночестве, чтобы ни одно неосторожное слово не спугнуло овсянку на полынном кусте, чтобы не хрустнула хрупкая вечность, легкой поступью идущая в тишине.

А сейчас будем бодры духом, как бодр осенний хрустальный воздух, заставим мир открывать нам свои тайны. За тем прислала нас в эти поля вечно зовущая мысль.

И, право, наши тайны, как и наши красоты, по мельче южных, о которых в толстых книгах с роскошными таблицами в красках сообщили нам путешественники.

Вы посмотрите, на меже торчит грубый черно-бурый султан конятника или конского щавеля. Подойдите к нему и внимательно осмотрите. Вероятнее всего, что ничего особенного вы и не заметите. Но если потрясти этот султан над газетным листом, то некоторые из его свалившихся на бумагу черно-бурых семян вдруг... поползут по бумаге, и тогда обнаружится, что это не семена, а личинки и взрослые клопы. Их покровительственная окраска и форма достигают здесь действительно поразительного совершенства. И если бы этот клоп жил где-нибудь в дебрях страны Ньям-ньям или на вершине недоступной горы Попокате-петль, о нем бы, несомненно, говорилось во всякой популярной книжке рядом с знаменитой бабочкой калиммой. Но так как он живет на нашей меже, в двух шагах от дома, то никто его и не знает, хотя в определителях клопов рядом с его именем стоит скучная отметка «обыкновенен». Зовут этого клопа краевик, и о нем мы уже довольно много говорили, когда нашли его ранней весной, раскапывая листья в лесу. Тогда он казался нам прекрасно приспособленным к окраске бурых листьев и мы только невольно сомневались в правильности такого толкования значения его окраски, принимая во внимание тот незначительный срок, который краевик проводит в опавшей листве. Теперь мы установили истинное значение его окраски и перед нами уже встает снова тот «проклятый» вопрос, на который мы столько раз наталкивались: не потому ли клоп краевик стал забираться в бурую листву, что он сам бурого цвета? Но довольно об этом.

Вон, в небе наши «ивиковы журавли», такие свободные, маленькие в высоте и такие мудрые, выстроились правильным треугольником и загадали тем самым загадку пытливой человеческой мысли. Что означает это расположение, какова его причина, каков смысл? И по правде сказать, до сих пор эта задача окончательно не решена. Полагают, что таким способом журавли облегчают себе полет, что такой клин легче рассекает воздух, что могучим взмахом крыльев каждый вперед летящий образует воздушную волну, на которую опирается летящий сзади него, притом летящий на строго соразмеренном расстоянии кзади и выше. Тяжелее всего при этом приходится переднему, и время от времени впереди летящий журавль сменяется, чтобы отдохнуть в хвосте стаи. Так пробуют объяснить смысл журавлиного треугольника, но так ли оно в действительности, сказать довольно затруднительно, тем более, что у других птиц принят иной порядок в стае — то цугом, то косым рядом, то просто гурьбой. Конечно, вполне возможно, что различные птицы в различной степени успели и сумели приспособиться к перелетам, с различной экономией расходуя свои силы. Ведь хотя мы и видим в природе на каждом шагу удивительную приспособленность, но было бы грубой ошибкой считать, что все существующее отлично приспособлено, и уже Дарвин с полной определенностью утверждал, что, несмотря на всю очевидную приспособленность, во многих случаях приспособленность эта неполна и несовершенна. Ничего удивительного в этом, конечно, нет, особенно если вспомнить, что приспособления возникают в результате длинного накапливания случайных отклонений, оказывающихся полезными (так по крайней мере полагают последовательные дарвинисты, до сих пор еще, особенно в этом пункте, нисколько не поколебленные). Понятно, что у одних видов птиц этих полезных случайных отклонений могло накопиться больше, у других — меньше.

Даже возникает важный вопрос: может ли их накопиться достаточно? Когда мы говорим «это совершенное приспособление» или «это недостаточно совершенное приспособление», мы тем самым вносим в вопрос довольно грубый субъективизм. Как бы нам ни казался какой-либо орган идеально приспособленным, всегда можно вообразить еще лучше приспособленный орган. В природе, по-видимому, так и происходит: какой бы мы организм ни рассматривали, он всегда кажется достаточно приспособленным к жизни (и уже факт его существования доказывает, что он действительно достаточно, приспособлен). А через эпоху этот организм сменяется иным, который кажется нам еще лучше приспособленным (за исключением, может быть, редких случаев). Да и в технике тоже: как бы совершенна ни была машина, всегда находятся изобретатели, улучшающие ее. Поэтому, пожалуй, лучше будет, если мы вообще перестанем говорить о том, что где-то достигнуто идеальное приспособление. Журавли через века, быть может, будут летать еще более совершенным строем. Вопрос только в том, как происходит это совершенствование. Пробовали ли журавли сознательно, осмысливая свои опыты, лететь так или иначе: гурьбой, в один ряд, углом и т. д. и, наконец, сознательно ли «выбрали» свой нынешний, волнующий нас треугольник? Или же это происходило помимо их воли, вне их сознания, согласно представлениям дарвинизма: по формуле «изменчивости» — одни стаи летели так, другие несколько иначе, расходуя свои силы с различной экономией. По формулам «естественного отбора» (Дарвин) или «выживания наиболее приспособленных» (Спенсер) стаи, расходовавшие силы наиболее экономно, благополучно достигали обетованных земель, а другие гибли от истощения сил, падая в море или бессильно останавливаясь перед его синим пределом. И, наконец, по формуле «наследственности», долетевшие благополучно до обетованной земли передавали по наследству форму своей стаи потомкам, передавали с различной точностью, т. е. снова по формуле «изменчивости».

Для такого решения вопроса необходимо доказать, что построение стаи происходит чисто инстинктивно, без участия сознательной воли (еще не доказано), что этот инстинкт варьирует подобно всем остальным свойствам (доказано для целого ряда инстинктов, в частности постройки гнезд птицами), что эти мелкие уклонения инстинкта могут передаваться по наследству (не доказано; в последнее время опровергается наследование даже многих мелких морфологических уклонений).

Впрочем, дело не в одном треугольнике. Ясна ли сама сущность перелета? Почему они улетают, спасаясь от сурового дыхания близкой зимы, еще можно понять. Скоро реки и болота замерзнут, поля опустеют и уснут под снегом, со своей волчицею голодной выйдет на дорогу волк — проще говоря, нечего будет есть. Останься журавли на зиму у нас, они жестоко пострадали бы от голода и холода, а улетая, они спасаются. Не всем птицам грозит голод в равной мере. Клесты и зимой находят себе пищу — выковыривают зерна из шишек, висящих всю зиму на соснах и елях. Воробьи, вороны слетаются к жилью человека, копаются в навозе и отыскивают-таки себе пропитание даже в лютую стужу; на зиму они не улетают (впрочем, в Архангельской области воробей тоже перелетная птица, и весной там, вероятно, с такой же радостью передают друг другу: «воробьи прилетели», как мы сообщаем друг другу о прилете грачей). В них не просыпается это неразгаданное внутреннее чувство, заставляющее перелетных птиц улетать на юг, порой даже еще в такое время, когда корму всюду достаточно, заставляющее сидящую в клетке птицу исступленно метаться и биться о прутья, когда за окном начинает убираться природа осенними красками.

От чего же улетают перелетные птицы — от холода или голода? Этот простой вопрос вовсе не так просто решить. Конечно, зимой холодно, но ведь тем не менее у нас зимуют добрых 3—4 десятка видов птиц; значит, не так уж трудно птицам приспособиться к нашим морозам. Конечно, зимой голодно, но ведь находят же себе пищу те, кто остается зимовать, хотя и начинают иногда зимой питаться не той пищей, которой питались летом.

Очевидно, трудно дать общий ответ о причине осеннего отлета: для каждой категории птиц и, может быть, для каждого вида приходится выяснить его отдельно. Легче всего понять, почему улетают, вернее, почему должны улетать водяные птицы. Воды зимой замерзают, по земле эти птицы двигаются очень плохо, и их моментально придушит хорек или лиса. Зимой водяным птицам у нас и жить негде и есть нечего. Туго пришлось бы и насекомоядным птицам, так как им тоже зимой есть нечего. Правда, некоторые насекомоядные птицы зимой переходят на зерновую пищу, но для этого птица должна иметь соответствующие приспособления, прежде всего более или менее сильный клюв, которого не бывает у типичных насекомоядных птиц, например у ласточки. У нее клюв маленький, с огромным расщепом, отлично приспособлен к ловле насекомых, как сачком, на всем лету быстрокрылой птицы. В приспособлении клюва ласточки к его функции — ловле насекомых, конечно, большая польза для ласточки, но такая специализация кроет в себе и серьезные вредные стороны: потому что этот клюв негоден для другого сорта пищи — ни расклевать таким клювом ничего нельзя, ни раскусить зернышка. Такое строение клюва ласточки ставит ее в полную зависимость от наличия насекомых. Меньше стало насекомых — другие птицы переходят на иную пищу, а ласточка должна или погибнуть с голоду, или лететь в дальние края, где круглый год «ночь пахнет лимоном и лавром».

Но все эти рассуждения еще не ответ. Конечно, специализация насекомоядного клюва должна повлечь необходимость перелета. Но ведь и отлет птицы ежегодно в теплые края не препятствует специализации клюва. И опять решить вопрос о том, как в действительности шла эволюция, хотя и крайне интересно, необыкновенно сложно. Нужно детально выяснить биологию птицы, экологические пружины всех ее инстинктов, ее палеонтологическую историю и для сравнения — историю близких ей форм. И тут еще вдруг может вклиниться такая любопытная подробность, как, например, особенность перелетов овсянки-дубровника, перелетающего ежегодно из Средней России в Китай, или пеночки-таловки, перелетающей в Китай даже из Скандинавии. Эти удивительные неожиданности объяснены нашим зоологом М. А. Мензбиром, изучившим историю расселения этих птиц, которые, как оказалось, вышли в нашу фауну из Китая и Восточной Сибири путем медленного расселения все далее на запад, таинственно запечатлевшегося в их перелетных путях.

Да, подлинно таинственный инстинкт. Как бы мы с цифрами и книгами в руках ни объясняли, что по строению своего клюва наша острокрылая касатка не может оставаться у нас на зиму, но когда эта самая касатка, что с веселым писком реяла вчера в закатном зареве, сегодня вдруг исчезла, когда в синем небе, медленно клекоча, появляется знакомый треугольник, невольно душу наполняет трепет. Какие силы влекут этих птиц за тысячи верст, какая сила объясняет молодым птенцам, что надо напрягать все свои последние силы и лететь туда, где этот птенец, два-три месяца назад увидевший белый свет в родном болоте, никогда не бывал? Когда мы видим, как начинает метаться и биться у нас на дворе больной, хромой журавль, услыхав в небе клекот стаи, мы невольно испытываем глубокое потрясение души, ибо много еще в мире таких вещей, которые и не снятся нашим мудрецам и о которых через 100—200 лет ребенок будет читать в любимой потрепанной книжке... И будет там напечатано, как 100 лет назад ученые и неученые ломали себе голову и волновались, произнося слово «инстинкт», как строили гипотезы и накапливали материал и как камень за камнем этот материал складывался в здание Науки и как человеческая мысль шла вперед и выше...

В осенней природе есть многое другое, так или иначе похожее на перелеты птиц. Опадает листва у деревьев. Все это понятно и сто раз объяснялось в учебниках: осенью почва остывает, растение не может всасывать достаточное количество соков, а испарение воды листьями все-таки происходит... Я уже вижу, как вы со скучающим видом устремляете глаза в успокоенные осенние дали. Действительно, все это уже навязло в зубах, все уже достаточно известно... И нет более отвратительной манеры считать что-либо уже ясным и объясненным и поэтому потерявшим интерес. Нет более тяжкого преступления перед наукой, перед неукротимой человеческой мыслью, как вешать ярлык на привычное явление и равнодушно проходить мимо. Задачи природы тем и отличаются от задач человека, что они не имеют своего окончательного решения. И только по недомыслию можно сказать, глядя на листопад: что же тут удивительного, это вполне ясное приспособление растения к климату.

Осенний листопад — одно из тех явлений, на котором оттачивалась научная мысль и на котором, как знаки опавших листьев, запечатлелись этапы развития нашего представления о мире. Одним из первых представлений, вызванных листопадом, было представление об осеннем умирании природы, и мертвые осенние листья, холодно шуршащие под ногами, подарили человечеству немало бессмертных перлов поэзии. Покоренная этим непосредственным впечатлением умирания, еще неопытная наука поддакивала ему: листья умирают от холода, от неблагоприятных осенних условий.

Но наука не стоит на месте, не довольствуется первым впечатлением и начинает отыскивать детали там, где, казалось бы, и нечего отыскивать. Видали ли вы банный березовый веник? Обратили ли вы внимание на то, что он очень мало страдает при употреблении, когда им парятся? И хотя к раскрасневшемуся телу прилипает «банный лист», но много еще этого банного листа остается на венике.

А попробуйте тряхнуть березовую ветвь осенью,— с какой легкостью свалятся с нее поблекшие листья. Какой-нибудь ботаник впервые подметил это явление, сопоставил силу прикрепления к ветви просто мертвого листа и осеннего листа и понял, что наше непосредственное представление ошибочно, что дело, как всюду в природе, во сто крат сложнее и глубже. И, сделав это открытие, долго ходил очкастый человек по лесу, дергал зеленый лист, дергал желтый лист, снова зеленый, пожимал плечами и задумчиво смотрел в тихую даль, где медленно проносилась паутина.

Теперь все уже знают, что осенний листопад — приспособление. Но ученые не успокоились и стали глубже изучать это приспособление. Легко ведь сказать — дерево приспособилось к осени образовывать в листьях разделительный слой. Но ведь не в календарь же заглядывает дерево — «ах, уже сентябрь, пора образовывать разделительный слой, а я, было, совсем заболталась с этой рябиной о ее кружевах». Так или иначе, а нужно же выяснить, почему в известный момент начинает образовываться этот разделительный слой и все то, что предшествует листопаду. И если эколог, изучающий смысл явлений, удовлетворен, то любознательность его сотрудника-физиолога только раздразнена: перед ним поставлена задача. И он начинает свои бесконечные «перекрестные вопросы природе», свои опыты. Вытаскивает стеклянные трубочки, термометры. Начинает охлаждать растение то целиком, то по частям — корни сильнее, стебли и листья слабее, или наоборот. Начинает затемнять растение или освещать его: то просто, то какими-нибудь лучами — ультрафиолетовыми или иными. И, стоя в светло-оконной лаборатории перед маленьким деревцем, покрытым замысловатым колпаком, долго задумчиво кусает он бороду, задумчиво смотрит на термометр и постукивает пальцем по столу.

Наконец, многое становится ясным. Не все, но многое. Выясняется громадная роль, которую в явлении листопада играет испарение. Выясняется, что скорость всасывания воды корнями очень сильно зависит от температуры: простым охлаждением корней, даже до температур выше нуля, можно заставить растение увянуть. Выясняется, что хотя испарение тоже зависит от температуры, но несколько слабее, поэтому охлаждение всего растения сильнее сказывается на поступлении воды, чем на ее испарении, и растение начинает обезвоживаться, в результате чего в черешках листьев начинает развиваться особая ткань. Правда, в этом пункте многое остается еще неясным (почему же все-таки образуется как раз то, что нужно,— разделительный пробковый слой, а не что-нибудь другое), но главное доказано: листопад — следствие физических причин, результат осеннего охлаждения. Между экологом и физиологом начинается жестокий спор. Эколог утверждает, что «ближайшей причиной листопада является опасность чрезмерного испарения»[28], физиолог говорит, что причиной является изменение температуры. Сталкиваются два миропонимания, вернее — два оттенка научного понимания причинности. От этого жестокого столкновения наука только выигрывает. Она получает хорошо обоснованный вывод, прошедший сквозь огонь и воду научной критики. «Листопад есть приспособление растений к условиям существования в нашем климате, так как в нем могут существовать только те лиственные породы, которые приобрели свойство на осеннее охлаждение отвечать рядом процессов, ведущих к листопаду». Итак, вскрыта физиологическая причина явления и найден его экологический смысл (тоже причина, но качественно иная). На минуту все успокаивается. Но где-то далеко-далеко, на Мадейре или Занзибаре, где осеннего листопада не бывает, задумчивый человек стоит перед персиковым деревом, много лет назад привезенным сюда из Европы, и недоумевает: тепло, небо ясное, цветет все вокруг и благоухает, а чужеземный северный гость вдруг начинает ронять листья, словно вспоминая, что где-то там, далеко-далеко, сейчас пышными красками расцветает золотая осень и медленным золотым дождем начинает ниспадать лиственный убор... И задумчивый человек на Мадейре недоумевает: хотя перед ним всего лишь единственное персиковое дерево, но сомнения нет — оно начинает сбрасывать листья, начинается листопад, у которого как будто нет ни экологического смысла, ни внешней физиологической причины.

Да, загадки природы не имеют окончательного ответа. Неизменно, неуклонно человеческая мысль движется вперед к чарующему безнадежному «концу», который с каждым шагом становится все более и более далеким, все более и более унося в бесконечность границы познаваемого мира и мира познаний. Когда-то Гёте восторженно сказал, что книга природы — это единственная книга, содержание всех строк которой одинаково значительно.

История листопада типична, характерна для пути, которым движется наша наука. Наивно представление, первое элементарное объяснение, сменившееся после Дарвина объяснением смысла — «экологическим» объяснением, вызвавшим в виде реакции стремление найти физиологическое объяснение. Борьба этих течений, укрепление обеих позиций и, наконец, слияние, синтез обоих объяснений: экологическим смыслом и физиологической причиной. Но и это не «наконец», и в тот момент, когда казалось, что многое объяснено, начинают открываться какие-то новые явления, «причины внутренние», что дает на момент возможность одним кричать о том, что наука смотрит лишь по поверхности, а самое существенное — со всеми своими дарвинизмами да материализмами проглядела, а других заставляет еще задумчивее покусывать бороду, еще напряженнее мыслить и работать, чтобы в будущем развернуть перед изумленной человеческой мыслью такие горизонты, до завоевания которых мы, может быть, не успеем дожить...

Отметим одну идею, которая с каждым годом приобретает все более выдающееся значение,— идею, что в органической природе целый ряд явлений отражает собою изменение отношения скоростей. Эта тяжеловесная фраза значит вот что. При некоторых условиях, скажем летом, скорость поступления воды в растение стояла в том или ином отношении к скорости испарения. Осенью это отношение скоростей изменилось, что и отразилось в целом ряде осенних явлений. Весной произойдет еще более резкое изменение этого отношения (скорость поступления воды значительно превысит скорость ее испарения) , которое даст целый ряд весенних явлений.

Другой пример дает нам золотая осень — исчезновение зеленой окраски листьев. У листьев пожелтение зависит от того, что зеленый хлорофилл разрушается и остается желтое вещество. Хлорофилл принадлежит к числу веществ, легко разрушающихся даже просто от освещения. Но летом скорость образования хлорофилла равна или даже превышает скорость распада хлорофилла, и лист остается зеленым. Осенью отношение скоростей двух процессов изменяется, скорость распада превышает скорость новообразования или, быть может, скорость образования уменьшается сильнее, чем скорость распада, и зеленая окраска начинает исчезать. Желтое вещество тоже образуется и разрушается с известной скоростью. Но это отношение изменяется слабо, поэтому желтый пигмент преобладает над зеленым.

Появление красного пигмента — антоциана — объясняется еще нагляднее. Летом скорость его образования в листьях приближается к нулю. Но по мере понижения температуры в листьях накапливаются некоторые вещества, способствующие образованию антоциана. И благодаря этому скорость образования антоциана сразу сильно возрастает. Поэтому хотя антоциан легко разрушается, скорость его разрушения очень мала по сравнению со скоростью образования, и красная кровь начинает сверкать на листьях деревьев, да и не только деревьев. Так как скорости химических и физических процессов зависят от очень многих причин (температура, наличие тех или иных веществ и т. д.), часто различных в разных растениях, то даже одинаковое изменение одной из этих причин (например, осеннее понижение температуры) изменяет отношение скоростей процессов у различных видов в неодинаковой степени. И поэтому осенью в окраске деревьев наступает удивительное, чарующее разнообразие, которое говорит нам о великой истине: химическая и физиологическая жизнь каждого вида организмов так или иначе отличается. И раскрытием этой истины наука последних лет гордится совершенно справедливо.

Осенние листья умирают — их убивает само дерево и безжалостно сбрасывает с себя. На короткие предсмертные дни разрушающийся хлорофилл окрашивает их в те чудные цвета, которыми так богата золотая осень. Какая красивая смерть у листьев! Неужели же это только бесстрастное «изменение отношения скоростей» и ничего более. Мысль почему-то не хочет мириться с таким «сухим» объяснением. Невольно кажется, что умирающая осень собралась с последними силами и устроила зачем-то пышный праздник. Неужели эти удивительные краски не имеют цели, смысла?

Биологи усиленно отыскивали этот смысл — биологическое значение осенней окраски листьев — и кое-что успели выяснить, чрезвычайно интересное, хотя и еще довольно неопределенное. Особенно важна и интересна, по-видимому, роль красного антоциана. Ему приписывают роль защиты хлорофилла от ярких лучей, роль нагревателя, поглощающего самые теплые, красные лучи солнечного спектра. Тем, кто пожелал бы подробнее познакомиться с успехами науки в этом вопросе, можно указать книгу Полянского «Сезонные явления в природе».

Конечно, очень вероятно, что осенняя окраска желтых листьев имеет свой смысл, но его нужно найти. Во всяком случае среди осенних красок много наводящих на размышление. Стукните палкой по молодой березке. Бессильно посыплются с нее блеклые листья. Но если вы внимательно приглядитесь к этому золотому дождю, то, наверное, найдете среди них... бабочку с такими же «желто-засохшими» крыльями, с изогнутыми передними углами (на них лиловая черта). Это — дрепана. Конечно, вблизи вы ее сразу заметите. Но на нее можно и не обратить внимания, когда она наподобие листа косо падает в траву. Здесь мы опять встречаем полное соответствие инстинкта: в данном случае повадки полета с окраской, т. е. с признаком организации. В самом деле, если, сорвавшись с дерева, бабочка взвилась бы вверх, ее гораздо легче было бы заметить. Но, когда она падает на землю совершенно так же, как лист, только, может быть, отлетая чуть дальше других листьев, нужно заранее ожидать встречи с ней, чтобы обратить на нее внимание. И вы, вероятно, много раз видели, как она падает с дерева. Видели, но не замечали.

Дрепана в осеннем березняке (даже ранней осенью и в конце лета) очень обычна. Но надо заметить, что вообще бабочек с осенней окраской довольно много, особенно среди пядениц. Пяденицы, или землемерки,— это обширное семейство часто довольно мелких бабочек, имеющих характерную десятиногую гусеницу, сильно изгибающуюся при ползании, когда она словно мерит четвертью, пядью. У большинства бабочек гусеницы имеют 16 ног. У дрепаны их 14: самая задняя пара брюшных ножек мало развита (интересно было бы выяснить значение таких изменений в количестве ног).

Многих пядениц можно найти во время прогулки, если ударить палкой по кустам и деревьям. Впрочем, осенняя окраска встречается не только у пядениц, а почти во всех группах бабочек. В этом опять проявляется общий закон покровительственной окраски, отражающей наиболее распространенную в данное время и в данном месте окраску. Когда глядишь на коллекцию осенних бабочек, невольно кажется, что золотая осень магически запечатлелась на их крыльях, покрытых нежной пыльцой. Какое изумительное богатство тонов и оттенков, черточек, пятнышек, закорючек — всего того, чем так богаты умирающие листья, на которых заметны плесень, ржавчинники, выгрызенные различными листоедами дырки. Что все это не случайное совпадение, доказывается уже обилием этих осенних видов. Англичане подсчитали, что из 50 бабочек, летающих осенью в Англии, 42 окрашены по-осеннему.

Но если значение этой окраски ясно, то происхождение ее еще достаточно загадочно. Прежде всего интересно отметить, что осенняя окраска листьев и бабочек при всем оптическом сходстве не имеет ровно ничего общего с химической и физической стороны. Никакого разрушения хлорофилла у бабочек нет. Образование окраски здесь и там идет совершенно различными путями. И если мы спросим, какая сила или какой фактор мог к этому привести, то ответ может быть только один: этим фактором явился глаз, но глаз не бабочки, а какого-нибудь ее врага, вероятнее всего насекомоядной птицы. Окраска листьев и бабочек шла своим путем эволюции. Но появился где-то в мире таз птицы, и путь эволюции окраски бабочек изменился и пошел параллельно эволюции окраски листьев. Если бы почему-либо через миллион лет осенние листья стали в преобладающей степени красными, можно было бы быть уверенным, что среди осенних листьев порхали бы такие же красные бабочки, как красные рыбы плавают среди красных коралловых рифов.

Но путь этой эволюции во многом загадочен. С одной стороны, здесь перед нами — едва ли не лучший пункт приложения последовательно дарвиновского объяснения. Сходство бабочки с листом определяется бесчисленными мелкими признаками, и изменчивость этих признаков делает бабочку то более, то менее похожей на лист, то более, то менее заметной, то более, то менее подверженной опасности, то хуже, то лучше приспособленной. А наиболее приспособленные шествуют вперед по беспредельному пути эволюции.

Но это же объяснение встречает целый ряд возражений, на которые следует ответить и на которые мы не всегда можем дать полный ответ. Прежде всего для того, чтобы сходство бабочек с листьями могло совершенствоваться, оно должно было быть, хотя и в несовершенном виде, и нужно найти примеры этой несовершенной окраски. Этот пункт сравнительно легко согласовать. Труднее ответить, почему данный вид приобрел окраску, свойственную лишь ему. Ведь окраска осенних листьев положительно бесконечно разнообразна и по общему тону, и по рисунку, и по тем пятнышкам и крючочкам, которыми они пестрят. И если мы возьмем какой-либо вид — хотя бы эвгонию осеннюю (рис. 40), можно, не беря особого греха на душу, утверждать, что она могла бы бесконечно варьировать по своей окраске и быть все-таки одинаково хорошо защищенной. А между тем и ее форма, и окраска, хотя и варьируют, но в общем настолько характерны, что вовсе не надо быть очень опытным энтомологом, чтобы без труда узнать эвгонию осеннюю среди многих других бабочек. Есть, очевидно, какая-то сила, которая замыкает ее вариацию в известных рамках, которая двигает эволюцию окраски по вполне определенному пути, хотя с точки зрения пользы этих путей могло бы быть очень много. И если, как установлено уже для ряда исследованных животных и растений, случайные мелкие уклонения не всегда передаются по наследству, то значение этого фактора, направляющего изнутри эволюцию окраски эвгонии в ту, а не в иную сторону, должно еще возрасти. И эти мелкие уклонения, пожалуй, наиболее интересны. На крыльях «осенних» бабочек имеются различные темные черточки, как бы отражающие грибные заболевания на листьях. Как бы эти черточки не располагались, как бы ни варьировало их расположение, в громадном большинстве случаев это будет одинаково полезно и естественному отбору нечего будет выбирать более приспособленных среди менее приспособленных. И если тем не менее эти мелкие значки располагаются все-таки у каждого вида более или менее определенным образом, сюда уже не приходится приплетать великий принцип естественного отбора в таком упрощенном виде, а нужно отыскивать прикосновение какого-то другого, вероятно, не менее великого принципа эволюции.

Так было написано в первом издании. В то время осенняя окраска бабочек (и некоторые другие явления) действительно ставила перед дарвинизмом серьезное затруднение, от которого нельзя было легкомысленно отмахнуться. И тогда антидарвинистам казалось, что из этого конфликта что-нибудь выпадет и на их долю.

Но, как уже много раз бывало, надежды антидарвинистов не оправдались. Прошло всего 20 лет, и биология с помощью экспериментально разработанного генетикой учения о плейотропии наметила очень интересное решение этой загадки.

По-прежнему, и даже более чем когда-либо, мы убеждены теперь в том, что «осенняя» окраска крыльев бабочек, как и всякое приспособление, выработана естественным отбором путем медленного накопления наследственных изменений — мутаций.

И никакого иного «великого принципа», который противостоял бы или исправлял принцип естественного отбора, не потребовалось. Пришлось всего лишь принять во внимание ранее неизвестное явление полимерии (впервые открытое уже 70 лет назад, но подробно изученное позднее).

Рис. 40. Эвгония осенняя.

На нижнем рисунке слева неподвижно сидящая гусеница

Однако о природе мутаций и их действий мы узнали теперь гораздо больше... Путем многочисленных экспериментов, особенно в последние десятилетия, установлено, что когда мутация возникает, она обычно изменяет сразу несколько признаков, несколько свойств организма. Некоторые из них могут быть замечены на глаз (например, признаки окраски), другие являются незаметными внешне, «физиологическими», например плодовитость, жизнеспособность и т. п. Естественный отбор «оценивает» мутации и их комбинации, конечно, по совокупности всех частных особенностей и одни отбрасывает, другие сохраняет, накопляет. Поэтому среди многих наследственные возможных вариаций осенней окраски данной бабочки одни оказываются более, другие менее физиологически жизнеспособными, а некоторые, наиболее жизнеспособные, вытесняют все остальные, хотя их «покровительственная» роль у всех равноправна.

Раз мы уже взяли в качестве примера эвгонию осеннюю, остановимся еще на некоторых особенностях этой замечательной бабочки. Она замечательна прежде всего тем, что трижды меняет свою маскировку. Ее буровато-коричневая гусеница в своей окраске и повадках отлично подражает коричневым веточкам, подобно многим другим гусеницам-пяденицам. Окукливается эта гусеница, в отличие от громадного большинства других пядениц, не в земле и не под корой, а среди живых листьев, связанных довольно слабо и неплотно. В отличие от громадного большинства других бабочек (и пядениц в том числе) ее куколка не коричневая, а зеленая, в чем нельзя не видеть той же гармонии покровительственной окраски и перед чем нельзя не останавливаться в задумчивости и удивлении. Из этой зеленой куколки выходит бабочка, подражающая осенней листве своей окраской и формой. Какая же бесконечно долгая эволюция могла накопить такое большое число различных приспособлений? И как много раз проходила над нашей Землей осень!

Эвгония осенняя говорит нам несколько молчаливых слов еще и о том, что между эволюцией формы (или окраски) и эволюцией инстинкта должна быть очень тесная связь. Эволюция их идет, очевидно, совершенно одинаковым путем и, по-видимому, вполне правы те зоопсихологи, которые считают, что в основе инстинкта должны лежать физиологические и морфологические признаки нервной системы, эволюцией которых и объясняется эволюция инстинкта.

Такое понимание инстинкта в отношении рассматриваемой бабочки очень хорошо приложимо. Мы уже говорили, что способ ее окукливания (инстинкт) отличается от способа родственных бабочек. Ее куколка висит свободно среди листьев, прикрытая лишь очень редкой паутинной сеткой. Почему здесь наблюдается такое отклонение инстинкта, мы не знаем. Но нетрудно заметить его тесную связь с морфологическими признаками куколки. Куколка эвгонии зеленая. Если бы она была зеленая и гусеница окукливалась в земле или под корой, это было бы совершенно «бессмысленно». Несомненно, что эвгония долгим путем приобрела свою исключительную для ночной бабочки окраску куколки и приобрела ее не случайно. Но, с другой стороны, гусеница потеряла свойственный другим пяденицам инстинкт прятаться при окукливании. Конечно, она «не знает» о том, какого цвета будет ее куколка, и потому изменение ее инстинкта должно было идти рука об руку с изменением окраски куколки, хотя, вероятно, и несколько предшествовало изменению окраски, так как вообще способы окукливания ночных бабочек гораздо более разнообразны, чем окраска куколок.

Да... Необъятная громада Земли своей осью наклонена к эклиптике. Поэтому, обегая вокруг Солнца, она подставляет его лучам то один, то другой полюс, и этого оказывается достаточно, чтобы наполнить осенние месяцы необъятной глубиной содержания. Взглянем же с благодарностью на эти пожелтевшие листья — листы великой книги природы.

Впрочем, они не все желты. Вот дуб. Он совсем почти зеленый, как летом. Какой-то он вообще «тугой»: растет медленнее остальных деревьев, весной не дождешься, когда он начнет развертывать свои красноватые листочки. Осенью все деревья уже желтеют, а он все стоит по-своему, не желая следовать примеру большинства. Все это, по-видимому, результат одной его особенности — слабости испарения по сравнению с другими лесными породами (а это в свою очередь зависит от свойств его листьев). Раз медленно испаряется вода, медленнее происходит питание дерева, так как медленнее поступают в него питательные соки. Летом движение соков в значительной степени зависит от скорости испарения. Из-за медленного поступления веществ замедляется рост, осеннее охлаждение не так резко понижает обмен воды в растении и даже из охлажденной почвы корни успевают подавать еще достаточное количество воды. Поэтому листья сохраняются дольше, и даже образование разделительного слоя в черешках очень замедляется. Увы, это довольно неудачное свойство дуба и вместе с тем один из довольно ярких в биологии примеров плохой приспособленности дуба к нашим климатическим условиям. Дуб часто просто не успевает сбросить листья, и заморозки убивают их раньше, чем разделительный слой успеет образоваться; мертвые, убитые морозом листья остаются висеть на дубах до весны.

Это обстоятельство, зависящее от серьезных внутренних свойств дуба, лишает его возможности распространиться далеко на север. Широколиственные породы у нас, так сказать, обязаны раздеваться на зиму. Те из них, которые не умеют сбрасывать листья,— вечнозеленые широколиственные породы,— совсем не доходят до наших краев. Их северная граница распространения проходит значительно южнее. Дуб обладает способностью сбрасывать листья, хотя и запаздывает (некоторые экземпляры успевают сбросить листву), поэтому он доходит на север до Ленинграда — Вологды — Кирова — Перми.

Породы деревьев, обнажающиеся еще легче (клен, ольха и др.), идут на север дальше, за Петрозаводск; а совсем легко облетающая береза вместе с осиной заходит еще дальше.

Причина, определяющая северную границу распространения данного дерева, заключается не только в сроке опадения листвы. Эти причины очень сложны и многообразны. Изучению их посвящена целая наука — география растений. Но внешнее проявление особенностей вида, позволяющих ему распространяться дальше на север, выражается довольно рельефно и в сроках листопада: способность сбрасывать листья раньше позволяет виду завоевывать себе более северные области. И, наоборот, большая устойчивость в испарении позволяет другим породам, например дубу, забираться в такие области, куда железными законами бытия закрыт доступ березе. В области Средиземного моря некоторые формы дуба забираются на голые скалы, вечно сохраняя свою зеленую листву, одетую густым покровом войлока. Берез там нет... А на севере диком среди болотистых тундр стелются приземистые березы, придавленные условиями жизни, но все же живущие здесь, где ни один дуб не может существовать.

Вот те значительные вопросы, о которых можно рассказать, говоря о дубовых листьях. К сожалению, только рассказать, а нам на биологических прогулках хочется как можно больше посмотреть. К счастью, на дубовых листьях есть что и посмотреть. Обратите внимание, например, на эти занятные «орешки», словно маленькие подрумяненные яблочки (рис. 41). Вам они, конечно, отлично известны, как известно и то, что они образованы маленькими перепончатокрылыми насекомыми — орехотворками. Но самих орехотворок — изящных каким-то особым изяществом насекомых — вы, вероятно, никогда не видели. Впрочем, отдельные экземпляры различных видов этого громадного семейства без особого труда можно выводить из галлов (орешков) на различных растениях.

Сейчас, осенью, особенно легко увидеть одну из самых обычных орехотворок, образующую на дубовых листьях «чернильные орешки» — зеленые подрумяненные яблочки.

Рис. 41. Различные типы дубовых галлов, вызываемые орехотворками

1 – на коре; 2 – 9 – на почках; 10 – на околоцветнике; 11 – 13 – на листьях

Разломите ногтями несколько подобных орешков. Они мягкие, сочные, а в центре более твердые. В этой центральной камере вы найдете сформированное насекомое со сложенными крыльями. Нередко уже в толще орешка, вне центральной камеры, иногда под самой кожурой яблочка сидит это насекомое, и можно рассмотреть, как оно проделало ход, выбираясь из камеры наружу. Но нередко в камере лежит еще белая (или пятнистая) куколка или личинка, о которых поговорим ниже, они того заслуживают.

Стоя перед молодым дубком, можно собрать целую коллекцию различных орешков, то гладких зеленых, то подрумяненных, то морщинистых, с красными и белыми складками, то совершенно неожиданной формы, напоминающих маленькие, шитые шелком пуговички с утолщенными краями. Чем вызвано, как объясняется это разнообразие? Ответ очень прост: каждый вид орешков соответствует особому виду орехотворки. Впрочем, это, конечно, не объяснение, а только констатирование факта. Остается совершенно непонятным, почему две орехотворки, которые можно различить только при внимательном рассмотрении в сильную лупу при помощи определителей, образуют орешки, часто совершенно непохожие друг на друга?

Галлы образуются не взрослыми насекомыми, а личинками. Насекомые откладывают в лист яички, которые очень долго лежат без заметного развития. Если бы галл вызывался, как думали раньше, какими-либо выделениями, ядом, впрыскиваемым самкой при откладке яичка, то галл должен был бы начинать образовываться непосредственно после откладки яичек. А между тем отложенное яичко может долгое время лежать в листе или в почке без какого-либо влияния на растение. Только когда яйцо начнет развиваться в личинку или даже когда личинка вылупится, тогда лишь начинает расти на листе галл.

Личинки различных орехотворок еще меньше отличаются друг от друга, в чем можно убедиться, вскрыв несколько различных видов орешков: внутри орешка вы найдете твердую капсулу, а в ней — крохотного белого червячка. Конечно, у каждого вида орехотворки своя особенная личинка, но отличия очень тонки и, так сказать, «научны». Тем более поразителен тот факт, что каждая из этих столь похожих друг на друга личинок вызывает образование вполне определенного сорта орешков. Каждому виду орехотворок свойствен настолько характерный вид орешков, что в большинстве случаев узнать название орехотворки проще при помощи орешков, чем при помощи изучения взрослого насекомого.

Рис. 42. Галлы, вызванные различными насекомыми

1 — 4 — тлями и хермесами, 5 — 6 — бабочкой, 7 — 9 — мухами

Галлы возникают на растениях под влиянием того раздражения, которое производит личинка, сидящая в ткани растения (галлы образуются не только в листьях, но и на ветках, цветках, плодах и даже на подземных корнях). Долгое время наблюдатели не могли решить, какой природы это раздражение — физической (личинка грызет ткань растения) или химической (личинка выделяет в ткань какие-либо химические вещества). В настоящее время может считаться доказанной химическая природа раздражения. Главным доказательством этого служат те случаи, когда галл начинает образовываться прежде, чем личинка вылупится: физическое раздражение личинкой еще не могло начаться, а химические выделения из яиц в большем или меньшем количестве начинаются с самого начала развития яйца.

Следовательно, выводы таковы: каждый вид орехотворки выделяет в окружающую растительную ткань своеобразное химическое вещество (установлено, что все виды организмов отличаются друг от друга биохимически). Это своеобразное у каждого вида вещество, действуя на растение, изменяет его нормальный вид и вызывает ненормальное, своеобразное для каждого вида раздражение ткани, образующей галл (рис. 42).

Если вы знакомы с учением о внутренней секреции, сделавшим громадные успехи за последние полвека, то вам невольно бросится в глаза сходство образования галлов с теми явлениями, которые происходят в животных организмах под влиянием жизнедеятельности некоторых их желез: щитовидной, зобной, половых, надпочечной, поджелудочной и т. д. Каждая из этих желез выделяет в окружающую их ткань (этой тканью в организме животного является кровь) характерные вещества — гормоны, иногда даже не очень сложные, например адреналин, выделяемый надпочечной железой, или более сложный — иодотирин, выделяемый щитовидной железой. Под влиянием этих веществ в разных местах организма происходят сложные и характерные изменения. Так, например, под влиянием гормонов начинает разрастаться грудь у женщины или борода у мужчины.

Долгое время внутренняя секреция считалась особенностью животных. Но затем подобные явления были открыты и у растений. Оказалось, что лубяные волокна выделяют какие-то вещества, сильно действующие на окружающие их клетки, заставляя их усиленно размножаться. Таким образом, теперь внутреннюю секрецию можно считать общебиологическим фактором, и наиболее резкую разницу между животными и растениями можно уловить в данном явлении лишь в том, что у животных влияние желез внутренней секреции сказывается часто совсем в другом конце тела, а у растений — в соседних тканях. Но эта разница вовсе не принципиальная, а зависит от того, что у животных имеется кровеносная система, разносящая выделения этих желез по всему организму, а у растений такой сильно действующей циркуляции соков нет. Да к тому же внутренняя секреция у растений открыта недавно. Может быть, дальнейшие исследования смогут открыть действие внутренней секреции у растений там, где мы пока бродим в потемках. Укажем, например, что развитие семян вызывает образование плода, и в громадном большинстве случаев образование плода начинается лишь тогда, когда произойдет опыление и начнет развиваться зародыш.

Если вы сорвете жёлудь, то увидите в тонкой блестящей оболочке крупное семя — жёлудь. Но сам жёлудь сидит в дубовой чашечке, очень славной на вид, которую ботаники называют «плюска» (группа растений, к которой принадлежит дуб, называется семейством плюсконосных). Эта плюска живет и развивается вместе с самим жёлудем, хотя она соединена с ним только сравнительно тоненьким соединением, видимым в центре плюски, если из нее выломать жёлудь. Плюска развивается только в том случае, если развивается жёлудь и, несомненно, оттого, что жёлудь оказывает на плюску какое-то влияние, вероятно химическое.

Вернемся, однако, к нашей орехотворке (рис. 43). Мы далеко еще не исчерпали глубины ее истории.

Рис. 43. Дубовая орехотворка. Самка откладывает яичко в почку дуба. (Сильно увеличено)