Илья Мечников - Этюды о природе человека
орхидей. Цветы эти, несомненно, развились не для удовлетворения нашего эстетического вкуса уже по той простой причине, что орхидеи существовали задолго до появления рода человеческого.
Между орхидеями есть одна, разводимая человеком во многих тропических странах в течение более полувека. Это - ваниль, орхидейное растение, плод которого отличается одним из самых приятных ароматов.
В прежние времена ограничивались срыванием диких стручков ванили, представляющей собою лиану мексиканских и южно-американских лесов. Но употребление ванили для придания аромата шоколаду вызвало ее искусственное разведение. С этой целью ваниль была перенесена во многие теплые страны, где акклиматизировалась. Она росла очень хорошо, покрывалась многочисленными цветами, но не давала плодов, которые только и обладают ароматом. Так как вопрос об этом бесплодии ванили представлял большой практический интерес, то стали изыскивать его причину, и вот что оказалось.
Цветок остается бесплодным потому, что его женские и мужские части не могут прийти в соприкосновение друг с другом. Хотя на одном и том же цветке развиваются и пестики и тычинки, но между ними помещается перепонка, мешающая оплодотворению.
Убедившись в этом, начали искусственно переносить пыльцу цветка ванили на рыльце пестика, производя так называемое искусственное оплодотворение. В 1841 г. молодой негр-невольник Эдмонд Альбус на островах Согласия открыл практический способ для приведения в соприкосновение мужских элементов с женским половым органом ванильника. Это вызвало во многих странах сильное распространение культуры ванили. В известное время вводят заостренную бамбуковую палочку или просто зубец гребня внутрь цветка ванили, чем приводят в соприкосновение мужские и женские элементы и в короткое время оплодотворяют множество цветов, которые делаются после этого способными производить превосходные стручки1.
На родине ванильника такое вмешательство человека совершенно излишне. В Гвиане и в Мексике оплодотворение этого растения производится мелкими пчелами из рода Melipone. Они посещают цветы ванильника из-за цветочного сока, служащего им для приготовления меда. Маленькие колибри также порхают вокруг цветов ванильника и, вводя клюв в половые органы цветов, также приводят к соприкосновению мужские и женские элементы.
1 Delteil. La vanille. Paris, 1897.
37
Итак, бесплодие ванильника вне его родины без применения искусственного оплодотворения легко объясняется отсутствием как насекомых, так и колибри, переносящих пыльцу.
Но не одна ваниль нуждается в содействии живых существ для производства своих плодов. В таком же положении находятся многие другие орхидейные растения. Пыльца, скученная в их цветах, не может быть переносима ветром. Для этой цели необходимо содействие насекомых, как то было установлено Шпренгелем в XVIII веке и главным образом замечательными исследованиями Дарвина, которыми мы и будем руководствоваться в последующих строках 1.
Разнообразные насекомые, как пчелы, осы, двукрылые жуки и множество бабочек, посещают орхидеи из-за их цветочного сока, скопленного в определенных частях цветка. Для того, чтобы проникнуть своими ротовыми органами во вместилища сладкого сока, насекомым приходится сперва коснуться верхней части цветка, заключающей мужские элементы. При этом зерна пыльцы, собранные в кучки (известные под именем поллиний), приклеиваются к телу насекомых при помощи слизистого выделения. Последнее производится маленьким придатком цветка, называемым rostellum. При этих условиях поллинии крепко пристают к хоботку бабочек, голове или какой-нибудь другой части тела переносчиков пыльцы. Каждая часть цветов обнаруживает какое-нибудь полезное приспособление для скрещивания.
Для целесообразного перенесения пыльцы необходимо, чтобы поллинии прочно прикрепились к телу насекомых и чтобы слизистое вещество, склеивающее их, имело время затвердеть. Поэтому для растения очень полезно, чтобы насекомое дольше оставалось на его цветке. Ввиду этого у некоторых орхидей цветочный сок скопляется в труднодоступном резервуаре. Часто насекомому долго приходится искать желанного сока; ему приходится даже прободать перепонку, прикрывающую этот сок. Такая операция занимает время, достаточное для того, чтобы слизь поллиний, прикрепившихся к телу насекомых, успела вполне затвердеть.
Орхидеи, слизь которых отвердевает сразу, не нуждаются в продолжительном пребывании насекомых. Поэтому цветочный сок их легко доступен, и насекомое, не теряя времени, быстро находит его.
Установив эти факты, Дарвин делает следующее замечание: "Когда слизистое вещество требует известного времени для того, чтобы стать цементом, цветочный сок помещается так,
1 Дарвин. Оплодотворение орхидей. См. также Мu11er. Die Be-fruchtung der Pflanzen durch Insekten. Leipzig, 1873, S. 74-85.
38
что бабочки должны искать его более продолжительное время; когда же слизь эта имеет сразу такую же клейкость, как и впоследствии, цветочный сок легко доступен. Если такое двойное совпадение случайно, для растения это счастливая случайность; если же оно не случайно, - а мне кажется, что иначе и быть не может, - то какая во всем этом чудная гармония!" (стр. 51).
Некоторые орхидеи вместо цветочного сока выделяют жидкость, прозрачную, как вода. Она скопляется в лепестке, помещенном в нижней части цветка и представляющем довольно глубокую плошку. Жидкость эта не служит для привлечения насекомых, но, смачивая их крылья, она заставляет их избирать путь через узкие проходы около половых органов (тычинок и рыльца). Мясистые части цветка жадно пожираются некоторыми насекомыми, особенно пчелами. Наблюдавший это доктор Крюгер видел, что пчелы часто падают в плошку и, не будучи в состоянии улететь из-за своих смоченных крыльев, принуждены выходить через рынвочку, сквозь которую вытекает излишек жидкости из резервуара.
Наблюдаются целые шествия мокрых пчел, выходящих из своей случайной ванны через узкий проход, что влечет неизбежное соприкосновение с рыльцем и массами цветочной пыли. Последняя прикрепляется к телу пчелы, благодаря чему может быть перенесена на клейкое рыльце соседнего цветка.
У других орхидей (Catasetum, рис. 2) мужские элементы как бы пружиной выбрасываются на тело насекомых. Когда последние дотрагиваются до некоторых частей цветка, то поллинии выбрасываются, как стрелы, у которых бородки были бы заменены очень слизистыми утолщениями.
"Насекомое, смущенное неожиданно полученным ударом или насытившись цветочным соком, улетает и рано или поздно садится на женский цветок; на нем оно вновь принимает то положение, которое имело, когда получило удар, почему пыльценосный конец стрелы проникает в полость рыльца, и цветочная пыль прикрепляется к слизистой поверхности этого органа" (Дарвин, там же, стр. 206).
Описав во всех подробностях скрещивание цветов при этих удивительных условиях, Дарвин прибавляет следующие строки: "Кто бы имел смелость предположить, что распространение вида может зависеть от столь сложного механизма, по-видимому, столь искусственного и в то же время столь совершенного?" (стр. 239).
Очень замечателен способ оплодотворения насекомыми одной орхидеи Herminium monorchis (рис. 3), снабженной чрезвычайно мелкими цветами. Насекомые должны быть очень маленькими, чтобы проникнуть внутрь цветка. За недостатком
39
Рис. 2. Catasetum saccatum (по Линдения. Гент, 1890.)
места в цветке эти крошечные насекомые должны держаться в определенном положении в одном из углов цветка. Вследствие этого поллинии всегда прикрепляются к одному и тому же месту, а именно к наружной части одной из двух передних лапок насекомого. Когда насекомое, нагруженное цветочною пылью, переходит в другой цветок, то неизбежно оплодотворяет рыльце, находящееся как раз в соответствующем месте. "Мне было бы трудно, - говорит Дарвин, - привести пример цветка, все части которого были бы более поразительно устроены ввиду строго определенного способа оплодотворения, чем этот маленький цветок герминиума" (стр. 75).
Но и помимо орхидей нет недостатка в цветах, устройство которых представляет замечательное приспособление к опло
40
дотворению насекомыми. Для обнаружения гармонии в природе нет необходимости останавливаться только на изучении цветов. Мир животных представляет нам много таких же примеров. Не описывая их всех, ограничимся наиболее замечательными.
Каждый из нас видел тонких и изящных ос, летающих у самой поверхности земли. От времени до времени они углубляются в землю или песок, откуда возвращаются через
Рис. 3. Herminium monorchis (по Соуерби. Английская флора, IX, 1869)
41
несколько минут. Это - роющие осы, замечательные нравы которых были изучены с такой проницательностью Фабром из Авиньона. Они не соединяются в общества, а живут всегда в одиночку и нравами очень отличаются от своих родичей. Пчелы выкармливают личинок медом и цветочной пыльцой в течение всего их развития. Хищные осы кладут свою добычу около вялых и слабых личинок, не способных самостоятельно пропитаться. Как пчелы, так и осы ухаживают за своими личинками и воспитывают их.
