ЕСТЬ ТАКАЯ задача-шутка. Дано: трехмачтовый корабль, вместимость 700 тонн, экипаж 60 человек, направление Кронштадт - Вальпарайсо. Требуется определить возраст капитана. Решить эту «задачу», конечно, никак нельзя.
А вот такую задачу, хоть приблизительно, можно решить или нет? Дано: клевером на семена засеяно 10 десятин; в ближайших деревнях нет ни одной кошки. Требуется узнать: сколько пудов семян клевера соберут с десятины? Вы протестуете. Не задача, а вздор. Нет, эту задачу решить можно, правда, только приблизительно. Ответ - семян клевера будет собрано очень мало, вряд ли больше, чем было посеяно.
Как решается эта задача? Думаю, что если вы внимательно прочитаете эту статью до конца, вы поймете и сумеете решить ее сами.
А вот и еще: ваниль (черноватые, мягкие, душистые палочки) вы, вероятно, знаете. Ваниль - плод одной из тропических орхидей. Ванилью ведется большая торговля, ее разводят на плантациях (в тропиках). Был с этой ванилью такой случай: устроили плантацию на острове Яве (а родина ванили Мексика). Ванильные орхидеи разрослись, зацвели, отцвели, а плодов не дали. Год, другой, третий - та же история. Цветут хорошо, а плодов нет: все «пустоцвет». А знаете, в чем тут секрет-то?..
- Ближе к делу, - перебиваете вы.
Хорошо, согласен. Цветы - что это такое? Органы размножения семенных растений (т.-е. растений, размножающихся семенами; грибы, папоротники размножаются спорами, у них цветов нет). Половыми органами здесь являются плодник или пестик (женский орган) и тычинки (мужской). Пестики разнообразны по виду, но всегда у них есть утолщенная нижняя часть (завязь) и так или иначе расширенная и клейкая - верхняя (рыльце). В завязи помещаются женские половые клетки (семепочки). Тычинка - обычно нить, на конце которой в особых вместилищах (пыльниках) развиваются мужские половые клетки (пыльца, цветень). Для образования плода необходимо оплодотворение, т.е. пыльца должна попасть в завязь (через рыльце) встретиться и слиться с женскими клетками. У большинства растений в цветах имеются и тычинки и пестики, т.е. цветки двуполые. Казалось бы, что тут трудного: созреет пыльца, высыплется из пыльника, попадет на рыльце - дело сделано. Однако, дело это не так просто. Оказывается, что опыляться своей же пыльцой не очень уж выгодно - ПОТОМСТВО получается не совсем здоровое и сильное, а если такое «самоопыление» провести через ряд поколений - начинается вырождение. Выгоднее «перекрестное» опыление, т.-е. на пестик данного растения должна попасть пыльца с другого растения (того же вида, понятно).
Как это достигается? Здесь нужно разрешение двух задач: 1) своя пыльца не должна попасть на свой пестик и 2) на пестик должна попасть пыльца с другого цветка.
Нигде, пожалуй, не проявляется с такой резкостью результат борьбы за существование и вытекающего из нее естественного отбора (учение Дарвина), как на цветах, приспособленных к опылению насекомыми. Ибо здесь не только цветок «приспособляется», но и приспособляются и те, кто переносит пыльцу. А переносят ее насекомые.
Кто из вас не видал шмелей и пчел, собирающих «мед». Кто не видал на цветах бабочек, мух, жуков? Насекомое летит на цветы то в поисках за сладким соком, то пыльцы (едят ее), летают с цветка на цветок. Вот та сила, которая производит перекрестное опыление.
Цветок ярко окрашенный или сильно пахнущий привлекает насекомых. Яркие лепестки, сильный запах - вывеска, гласящая «здесь есть сладкий сок». Природа экономна - редко большой красивый цветок сильно пахнет. Резеда сильно пахнет, а цветы ее - они и на цветы - то мало похожи. У ромашки большой «цветок», а запаха нет. Мелкие цветы часто соединяются в соцветия - группы; большие «зонтики» цветов моркови, укропа, аниса, соцветия подсолнуха, ромашки (каждый лепесток - цветок) - сотни маленьких цветочков собраны вместе. Далеко в глубине цветка, на дне его венчика, спрятаны железки, выделяющие сладкий сок (нектар). Добраться до него можно, но... по дороге обязательно встретишься с пестиком и тычинками.
И вот здесь-то и скрывается самое удивительное, скрывается то, что показывает нам - насколько всемогущ отбор, насколько оригинальные приспособления могут выработаться в результате борьбы за существование, борьбы за место на земле.
Рано весной в лесах расцветают «баранчики» (первоцвет весенний) - небольшие собранные в кисточку, бледно-желтые цветы на длинном стебельке; этот стебелек довольно приятный на вкус, почти все мы жевали его в детстве, да и сейчас не прочь пожевать при случае. Цветок этих баранчиков - пример приспособления к опылению насекомыми.
Как видно из рисунка, венчик цветка вытянут в длинную трубочку (на дне ее - сладкий сок). Чтоб добраться до сока, шмель должен просунуть свой хоботок между тычинками и пестиком цветка. У одного цветка тычинки длинные, пестик - короткий, у другого - наоборот. Прилетел шмель на цветок с короткими тычинками, запустил в него хоботок, хоботок определенной своей частью заденет за пыльники, к нему пристанет пыльца; теперь этот шмель попал на цветок с коротким пестиком, но хоботок, как раз на уровне рыльца пестика, есть пыльца - она прилипнет к рыльцу. То же произойдет и с длинными тычинками и пестиками. Своя пыльца на пестик попасть никак не может, именно из-за этой разницы в длине тычинок и пестика. (Это явление - разной длины пестика и тычинки в разных цветках - называется в науке гетеростилией).
У многих растении пыльца и семепочки созревают в разное время, т.е. когда в одном цветке созрели семепочки - пыльца еще не зрелая, в другом - зрелая пыльца и незрелые семепочки. Самоопыление невозможно, а насекомые, летая с цветка на цветок, перенесут пыльцу.
Замечательные приспособления мы имеем у шалфея (его отваром в воде полощут рот при флюсе). Общий вид цветка (профиль) виден на рисунке. Тычинки и пестик созревают в разное время. Когда шмель попадает на цветок со зрелой тычинкой, она, подвижная на манер рычага, наклоняется и ударяет его по спине, осыпая пыльцой. У цветка с созревшим пестиком - он торчит далеко впереди - шмель задевает выпачканной в пыльце спиной за рыльце пестика.
Но самые замечательные приспособления к опылению насекомыми мы имеем у орхидей - обладательниц самых красивых и причудливых по форме цветов на земле. Родина орхидей - тропики, влажные леса Америки, Индии, Малайского архипелага. И у нас есть орхидеи; знаете белую любку, «белую фиалку», затем ятрышник или кукушкины слезки («лиловая фиалка») - вот наши невзрачные, хоть и сильно пахнущие, родственницы орхидей тропиков. Цветы орхидей приспособлены к опылению преимущественно бабочками и, притом, нередко - определенными для каждого вида орхидей видами бабочек. Сладкий сок у них спрятан глубоко на дне длинного и узкого «шпорца», а перед входом в него - два комочка пыльцы (здесь пыльца образует два комка, т. н. поллинии) на особой подставке; прямо под этой подставкой - два рыльца пестиков. Бабочка, прилетев на цветок, задевает головой за поллинии; они прилипают к ее голове, точно два рога. Рога эти почти сейчас же опускаются книзу и, когда бабочка сядет на следующий цветок, приходятся как раз против рылец. Часть пыльцы с этих рогов-поллиниев попадает на рыльце. Летая с цветка на цветок, бабочка может их оплодотворить пыльцой этой пары поллиниев. А случается - на голове бабочек, на хоботке ее, чуть не десяток таких рогов набирается. Засуньте летом кончик карандаша в цветок любки и вы увидите на карандаше эти самые поллинии.
У разных видов орхидей разной длины (глубины) шпорцы, а потому их и посещают те бабочки, хоботок которых достаточно длинен, чтоб достать до дна шпорца. Здесь даже «предсказывать» можно: Дарвин, много изучавший орхидеи, найдя у одной из них очень глубокий шпорец (около 20 сант.), заявил, что должна быть бабочка с такой же длины хоботком. Никто тогда не знал бабочек с таким длинным хоботком, и многие просто смеялись над предсказанием Дарвина. И что же? Прошло несколько лет и в Ю.-Бразилии (родина этой орхидеи) были открыты бабочки с хоботком в 20 сант. длины.
Вернемся к ванили. Понятно, почему на Яве она не дала плодов. Там не оказалось тех бабочек, которые опыляют ее цветы. Что ж? Пыльцу стали переносить кисточкой люди, дело пошло на лад, и теперь на Яве ванили растет больше, чем на ее родине.
И цветы и насекомые взаимно приспособились друг к другу. У одного цветка, например, лепестки венчика так плотно сжаты, что раздвинуть их может только грузный шмель, ударившись с «разбегу» о цветок, у другого - лепестки так расположены, что бабочка не может сесть на такой цветок - ей некуда девать свои большие крылья. И окраска цветка - результат приспособления. Пчелы, например, охотно садятся на розовые, синие и фиолетовые цветы, менее охотно - на белые и желтые, совсем не садятся на киноварно-красные; а бабочки как раз предпочитают последние. Цветы, опыляемые ночными насекомыми, сильно пахнут, покрашены в белый цвет; днем они часто свертывают свои лепестки.
Мало всего этого. Цветам угрожают... воры. Муравей сеет сладкий сок, но не перенесет пыльцы - он маленький, пробирается к соку, не задев за тычинки, а то и сбоку венчика прогрызет дырку. А цветок без сладкого сока пропал - на него не сядет надолго бабочка или шмель: подлетит - и назад. Нет шмеля или бабочки - нет опыления. И вот у многих цветов вырабатывается защита от «воров»:
В 12-м номере читайте о «последнем поэте деревни» Сергее Есенине, о судьбе великой княгини Ольги Александровны Романовой, о трагической судьбе Александра Радищева, о близкой подруге Пушкина и Лермонтова Софье Николаевне Карамзиной о жизни и творчестве замечательного актера Георгия Милляра, новый детектив Георгия Ланского «Синий лед» и многое другое.