Биологические прогулки

ВЕСНА

Каждый год в мерном беге своем обращает Земля к Солнцу северное полушарие. Тогда здесь ломают реки мертвые льды, и наступает паша весна. Как-то вдруг, почти неожиданно, туман-снегоед залегает по лесам, что-то шелестит, каплет, журчит. А когда ветер развеет клубы тумана, земля оказывается уже обнаженной, теплой и кто-то торжественно вытаскивает из-под прелой листвы первый цветок... Верой в неизбежность весны крепка северная душа в декабрьском сумраке. Весной просыпается в нас что-то глубокое, основное, — радостный остаток далекого прошлого, хочется снова стать следопытом и птицеловом, бродить по зазеленевшим лугам, продираться сквозь чащи кустарников, лазить по болотам, моховым топям...

Пойдемте же и мы к тихим апрельским далям. Еще слишком рано, в природе еще не все пробудилось. Луга уже зазеленели, но цветов мало: мать-и-мачеха, гусиный лук, фиалки. По овражкам притаился последний снежок, особенно по северным склонам. Туда не проникли еще по-настоящему теплые солнечные лучи — там мертво и безжизненно. Холод и смерть, тепло и жизнь... Это — далеко не случайное сопоставление. Трудно даже представить себе, в какой «рабской» зависимости жизнь находится у тепла. Достаточно вспомнить, что жизнь возможна лишь в узких температурных границах, обычно между 0 и 40°. Миллиарды лет, в течение которых Земля остывала до современной температуры, жизнь была невозможна. И как чутко реагирует жизнь на колебания температуры! Подует с полуночи — зябко попрячется все живое. Поднимется температура, и все проявления жизни — рост, питание, биение сердца, сокращение мускулов и т. д.— ускоряется. Мир оживет, зазвенят мухи в воздухе, полетят бабочки...

Вот одна уже летит. Это крапивница из семейства нимфалид, просидевшая всю зиму где-нибудь под корой дерева, под пнем, в каком-то особом, не то живом, не то мертвом состоянии, не питаясь, не двигаясь.

Рис. 1. Изменение окраски бабочки-траурницы, вызванное искусственным охлаждением куколки (внизу); вверху — норма.

Она и ее ближайшие родичи: траурница, павлиний глаз, репейница, адмирал могут послужить одним из лучших примеров зависимости организма от температуры. Опыты целого ряда исследователей показали, что, выдерживая куколок этих бабочек при различных температурах, можно очень сильно изменить окраску бабочек, которые из них выйдут. На рис. 1 представлены траурницы, выведенные из сильно охлажденных куколок. И бледно-палевая широкая кайма крыльев, и синие язычки вдоль этой каймы у таких охлаждавшихся в стадии куколки бабочек изменяются до неузнаваемости. Если бы такая бабочка попалась нам в природе, мы, конечно, приняли бы ее за особую «ненормальную» форму, или, как говорят, аберрацию.

Этот интересный пример показывает, что, говоря об определенном рисунке на крыльях траурницы, мы имеем в виду бабочку, выведшуюся лишь в более или менее типичных условиях для данной географической зоны, и поэтому называемой «нормальной».

А вот другая весенняя бабочка — желтая крушинница (рис. 2) из семейства белянок. Ее легко поймать. Если вы не удовлетворитесь одним экземпляром, а соберете несколько, то, наверное, заметите, что наловили разных по окраске бабочек: одни из них — ярко-желтого цвета, другие — бледные, желтовато-зеленые, хотя во всем остальном совершенно похожие на первых. Что это — два разных вида или нет? Нет, ярко-желтые — это самцы, бледно-желтые — самки[1]. Перед нами, таким образом, один вид бабочек, но представленный в двух формах. Такие случаи называются обычно «диморфизмом». В данном случае диморфизм связан с полом и может быть назван «половым диморфизмом» в отличие от других случаев, с полом не связанных.

Конечно, почти всякий вид имеет две формы — мужскую и женскую. И даже если они внешне ничем друг от друга не отличаются, различным оказывается их внутреннее строение — устройство половой железы, у самок образующей яйца, у самцов — семя. Но не это подразумеваем мы под половым диморфизмом, а более заметные различия самцов и самок, затрагивающие органы, не имеющие отношения к размножению: окраску, устройство крыльев и т. д. Это явление очень распространено.

Вот еще один пример: белая бабочка с большими и яркими оранжевыми пятнами на передних крыльях сверху. Это зорька (из того же семейства белянок), вернее, самец зорьки (см. цветные рисунки). Яркие пятна — украшения самцов, и вам вряд ли придет в голову, что эти грациозные бабочки и их простенькие белые подруги без всякого следа оранжевого цвета — один и тот же вид. А между тем это именно так и есть: оранжевокрылая зорька родилась от простенькой белой матери, не имевшей этих пятен.

Рис. 2. Крушинница, ее гусеница и куколка на ветке крушины

В чем же причина такого различия самцов и самок? Какова его цель, смысл? Увы, ни о физиологических причинах, ни об экологическом смысле этих красивых пятен у самцов зорек мы еще почти ничего не знаем. Знаем лишь, что окраска вызывается сложными физиологическими процессами, образованием пигмента или особым устройством чешуек крыла, отражающих те или иные цветовые лучи, что это наследственный признак, обусловленный сложными причинами, как всякий другой наследственный признак. Знаем также, что в семействе белянок желтый и оранжевый цвета очень распространены. Но в чем именно состоит смысл того, что у крушинницы самцы отличаются от самок оттенком желтой окраски, а зорьки — красивыми оранжевыми пятнами, над этим нужно еще подумать.

Здесь надо быть настойчивым, но осторожным. Не все то, что красиво, имеет цель, смысл. Здесь только причины. Но ведь зорька раскрашена в результате действия тех же физико-химических сил и, может быть, в ее ярких пятнах также нет никакого «зачем».

Нет, в биологии дело обстоит совсем не так. Здесь все настолько пронизано целесообразностью, возникновение которой объяснил Дарвин, что на каждом шагу приходится задавать вопросы: и почему, и зачем.

Рассмотрите зорьку с нижней стороны. Сложите ее крылья за спинкой и вдвиньте передние крылья назад, между задними. Яркая окраска скрылась, и виден лишь пестрый бело-зеленый рисунок нижней стороны задних крыльев и переднего уголка передних крыльев. Именно так держит бабочка свои крылья в покое. Особенно интересно, что уголок нижней поверхности передних крыльев, который не может быть спрятан, окрашен подобно задним крыльям. Вся остальная нижняя поверхность передних крыльев лишена этого мраморного бело-зеленого рисунка. Теперь понятна цель такой окраски. Она рассчитана на то, чтобы скрыть бабочку от взора ее преследователя, когда она сидит. Проследите за зорькой. Вот она села на цветок, сложила крылья и... пропала из виду. Мы не можем не заметить, что окраска приобрела некоторое значение: стала полезной, выгодной для бабочки. На эту выгодность и следует обратить внимание, так как она затрудняет возможность объяснения окраски случайностью. Случайно окраска могла, конечно, стать полезной. Но если эту случайность мы начнем встречать на каждом шагу, можно усомниться в ее «случайности». А полезная окраска встречается действительно на каждом шагу. Вот на этом же лугу перепархивают на солнце какие-то бабочки. На лету их заметить легко, но когда они садятся на землю и траву, они скрываются из глаз. Это веснянки[2], или «ночные бабочки», называемые так потому, что по своему строению они относятся к группе бабочек, громадное большинство которых летает ночью. Но веснянки летают днем. По строению они сильно отличаются от дневных бабочек. Веснянки никогда не складывают крылья за спинкой, не прячут передних крыльев между задними. У веснянки задние крылья прикрываются передними. Задние крылья окрашены в яркий желтый цвет, а передние — в бурый.

Развился иной способ складывания крыльев, и яркая окраска переместилась с передних крыльев на задние, а скрывающая, или, как говорят, «покровительственная окраска» (маскирующая), перешла с нижней поверхности задних крыльев на верхнюю поверхность передних. В том, что эта окраска действительно «покровительственная», нетрудно убедиться: бабочка, сидящая на земле, освещенной солнцем, не отличается от нее по своей окраске. Впрочем, далеко не все насекомые имеют покровительственную окраску. За примером не далеко ходить — вот божья коровка. Возьмите ее в руки и рассмотрите: черная голова и грудь с белыми отметинами, яркие оранжево-красные надкрылья с 7 черными точками на обоих — это самая обычная семиточечная божья коровка. Она измазала ваши пальцы желтой, скверно пахнущей жидкостью. Это ее кровь, которая в минуты опасности выступает из сочленений ног. Насекомоядные птицы терпеть не могут божьих коровок и по возможности не трогают их: желтая кровь ядовита, обжигает рот, вызывает воспаление. И вот божья коровка словно вывеску устроила на своих надкрыльях — написала оранжевой краской, что у нее ядовитая кровь. Птицы издали замечают эту вывеску, и божьи коровки продолжают благоденствовать... Не может быть сомнения в том, что окраска божьих коровок полезна для них. Ведь если бы они были окрашены, как другие, то птица не могла бы их отличить. Пусть даже она выплюнула бы потом эту противную пищу. Но побывать в птичьем клюве — не большое удовольствие: лучше от него избавиться. И божья коровка избавляется от опасности с помощью своей окраски. Исследования показали, что не только оранжевый цвет надкрыльев, но и черные пятна на них, и белые отметины на груди и голове тоже имеют свое значение... Пестрой окраской природа записала на божьей коровке длинную историю ее обороны от насекомоядных птиц.

Вот мы и в лесу. Апрельский лес еще так прозрачен! Четко выделяются в воздухе тонкие ветви с лопнувшими почками. Они уже проснулись и надели свой весенний убор. Они даже цветут, уже совершается таинство цветения. Вот изящнейшие сережки, которыми убраны тонкие, пониклые ветви. Ударьте по ним

ладонью — на нее высыпется масса тончайшей желтой пыли: березы цветут... Это пыльца, необходимая для опыления (оплодотворения)[3] женской яйцеклетки образования зародыша семени.

Но где же женские цветки? Их нужно искать поблизости, на тех же ветках берез. Вот на веточке рядом торчит вверх тоненькая зеленая чешуйчатая палочка. Если внимательно рассмотреть ее, видно, что из-за каждой чешуйки выглядывают нежные красные ниточки. Эта чешуйчатая палочка и есть женское соцветие: красные ниточки — это рыльца, безмолвно дожидающиеся, когда прилетит к ним нежная желтая пыльца (рис. 3).

Тих и спокоен праздник цветения берез. Ни страсти, ни любви, влекущей сердца одно к другому,— неподвижным растениям не нужны ни страсть, ни любовь. Им все равно не сдвинуть с места своих весенних ветвей, все равно не сделать ни единого движения навстречу друг другу. «Любовь» берез особенно тиха и безмолвна. Не слышно немолчного жужжания насекомых, да их и нет совсем здесь. Пыльца переносится ветром. Ее здесь такое множество, что почти все женские цветки оказываются в конце концов оплодотворенными, и березы не нуждаются для опыления в помощи насекомых. Поэтому-то и цветы их такие скромные. Им не нужен пьянящий мед, своим ароматом призывающий на брачный пир всякого мимолетящего. Не нужны и яркие, бросающиеся в глаза украшения и флаги, которыми убирают свои цветы другие растения, жадные до посетителей-насекомых.

А вот и орешник. Вы, может быть, и не заметили, что и он цветет, даже отцвел уже около 10 дней назад. Буро-желтые сережки на концах ветвей — вот и все (рис. 4). А женские цветы не так легко найти даже при желании. От обыкновенных почек они отличаются лишь своими тонкими красными ниточками — рыльцами, высовывающимися из конца «почки» цветка (вернее, соцветия, так как в каждой такой «почке» заключено несколько женских цветков). И здесь опыление происходит при помощи весеннего ветра. Как видите, и растения пользуются для своих нужд силами природы. Это не исключительно человеческое право.

Рис. 3. Ветка березы

А — мужские, Б — женские сережки; а, б — отдельные цветки, составляющие сережки

Почему же у этих деревьев — у березы, орешника, осины (рис. 5) — опыление происходит без помощи насекомых? На этот вопрос трудно ответить вполне уверенно. Может быть, тут играет роль слишком ранний срок цветения деревьев: в это время бывает еще слишком мало насекомых. Кроме того, эти деревья образуют целые леса: в таком лесу на всех деревьях можно было бы насчитать миллиарды цветов. Где же достать в тихом апрельском мире такую армию насекомых, которая смогла бы опылить все цветы? Может быть, конечно, тут играют роль и какие-либо иные обстоятельства. Понаблюдайте, подумайте — загадки природы не менее интересны, чем человеческие загадки.

Рис. 4. Орешник, или лещина

Справа ветка с мужскими сережками и женскими цветками (на почках)

Столь же интересен и другой вопрос, стоящий в связи с только что разобранным, вопрос о биологическом значении разделения полов в цветах этих сережковых растений. Ведь мы так привыкли говорить: «цветок состоит из пестика с завязью, из тычинок с пыльниками, из лепестков» и т. д. А здесь как будто настойчиво проведено отделение тычинок от завязей, мужских половых элементов — от женских. В чем смысл этого разделения? Возможно объяснение такого рода: разделение полов должно уменьшать возможность самоопыления, т. е. опыления завязи пыльцой того же самого цветка, того же самого растения. При опылении ветром раздельнополых цветов всегда имеется возможность, что к данному женскому цветку прилетит пыльца с какого-нибудь соседнего дерева, особенно в лесу, где деревья так тесно обнялись, сплелись друг с другом своими ветвями. А устранение самоопыления, по-видимому, очень полезно многим растениям, так как потомство, полученное при самоопылении, часто бывает значительно слабее потомства, полученного от перекрестного опыления, т. е. при опылении цветка пыльцой другого экземпляра.

Рис. 5. Ветка осины

Что самоопыление действительно нежелательно растению, говорит нам масса особых приспособлений, которыми растения как бы стараются устранить его.

Сорвем, например, несколько баранчиков (баранчики, или первоцвет,— растение из семейства первоцветных). Если заглянуть в их желтые венчики, видны пять тычинок, своими пыльниками закрывающие почти весь зев венчика (см. цветной рисунок). Но почти так же часто в зеве виднеется как будто зеленая булавочная головка — рыльце пестика, а тычинки спрятаны глубоко в трубке венчика. Особенно хорошо видно это, если разорвать венчик вдоль. В одних цветках пестик очень короткий, так что его рыльце приходится приблизительно на середине длины венчика. Тычинки у этих цветков помещаются, наоборот, очень высоко, в самом зеве. У второго типа цветков положение рыльца и тычинок как раз обратное: рыльце приходится почти в зеве, а тычинки — на половине длины трубки венчика. Перед нами, таким образом, опять прекрасный пример диморфизма.

Один и тот же вид — первоцвет лекарственный — представлен цветками двух типов. Однако это отнюдь не половой диморфизм, так как различие цветков не связано с половыми различиями. Цветки обоих типов в смысле пола совершенно одинаковы — гермафродитны, т. е. обоеполы. Зато и значение этого диморфизма для нас совершенно ясно. Благодаря ему пыльники и рыльце в каждом цветке оказываются довольно далеко отодвинутыми друг от друга, что затрудняет самоопыление. Однако опыление от этого раздвигания нисколько не страдает: посетив цветки первого типа, с коротким пестиком, насекомое испачкает пыльцой то место своего тела, которое затем, при посещении цветка второго типа, придет в соприкосновение уже с рыльцем. В этом же цветке короткие тычинки высыпят свою пыльцу на новое место тела насекомого, которое при посещении цветков первого типа коснется рыльца короткого пестика. Опыление произошло, самоопыление затруднено, что и требовалось.

Ясно? А между тем здесь так много еще непонятного, неразгаданного... Почему самоопыление ослабляет потомство? Всегда ли так бывает? Целый ряд вопросов. И как раз именно то, что так бывает не всегда, загадочно и запутывает нас. За примером недалеко ходить. Здесь же в лесу мы встретим в большом количестве фиалку, которую Линней назвал «фиалкой удивительной» (Viola mirabilis из семейства фиалковых). Простенькое маленькое растение полно удивительных неожиданностей. Найдите его душистые цветы и рассмотрите как следует. Цветок — как цветок: лиловый венчик, приятный запах издали манит насекомых. Они прилетают, пьют из шпорца нижнего лепестка душистый мед. Все, как должно быть: приспособления для того, чтобы приманить насекомых, которые бы произвели перекрестное опыление, чтобы потомство (семена) получилось сильным и здоровым... Вот тут-то и фокус: эти цветы почти никогда не приносят плодов, они бесплодны, и существование их почти не нужно, если не имеет какого-либо иного назначения, нам еще непонятного. Надо полагать, что в свое время эти цветы приносили плоды, и тогда существование их оправдывалось. Но теперь это ненужный, красивый балласт. Растению эти цветы не нужны, судьба их — исчезнуть. Но пока они еще не исчезли и в виде изящных рудиментарных органов доживают последнюю главу своей истории...

Но этим не исчерпываются сюрпризы этого растения. У него, оказывается, существует другой тип цветков. Такие цветки вырастают после того, как завянут первые, так что этот диморфизм оказывается опять иного рода, чем диморфизм цветков баранчиков. Цветы первого типа вырастают из пазух прикорневых листьев. После них вырастают невысокие стебли, из которых развиваются цветы второго типа, причем цветок обычно как бы лежит па месте. Эти цветы нескоро найдешь — они лишены венчика и вообще как бы недоразвиты. Они не нуждаются для опыления в услугах насекомых и в помощи ветра. Цветы второго типа самоопыляются и дают нормальные семена, нарушая наше представление о вреде самоопыления. Вдобавок цветы устроены так, что перекрестное опыление для них даже невозможно: пыльники тесно прижимаются к рыльцу, и пыльца непосредственно из пыльников попадает на него. Такие цветы называют клейстогамными. Действительно, «удивительная» фиалка приманивает насекомых, не нуждаясь в их услугах. Принимает ряд мер для устранения возможности самоопыления, а сама систематически самоопыляется. Правая рука не знает, что делает левая. Перед нами раскрывается уголок истории длинного ряда изменений, которые претерпела фиалка удивительная.

Говоря о ненужности для продолжения рода фиалки цветков первого типа (с венчиками), мы умышленно говорили «почти». Дело в том, что эти цветки иногда дают плоды, их даже не очень трудно найти, хотя число семян от этих цветков очень мало по сравнению с числом семян, приносимых клейстогамными цветками. Но это показывает все же, что раньше все цветки первого типа давали семена. Но с течением времени по каким-то неясным для нас причинам эти цветки перестали приносить плоды, стали бесплодными. Взамен них, чтобы спасти фиалочный род, появились другие цветки... вероятнее, наоборот — сперва возникали клейстогамные цветки, а затем нормальные цветки стали терять плодовитость... Происходит смена способов размножения. Зачем? Почему? Пока не ясно.

Посмотрим еще другие цветы. В апрельском лесу цветов много: хохлатки, медуницы, лютичные ветренницы, лютики (золотистый и кассубский), баранчики, фиалки, весенний сочевичник (некоторые из названных видов цветут уже в мае, особенно под Москвой). Все они пользуются тем, что еще рано, что еще светло в лесу, еще не закрыто ясное небо широколиственным зеленым шатром, и в полной мере наслаждаются первенцы весны золотыми лучами солнца.

Выкопайте сине-лиловую хохлатку (из семейства дымянковых); корень ее — толстый плотный клубень (впрочем, небольшой, как невелико и все растение). Выкопайте гусиный лук, другие цветы, и у них найдете либо клубни или луковицы, либо толстые, мясистые корневища. В этих корневищах и луковицах — разгадка раннего вешнего цветения их обладателей. Толстый корень — раннее цветение, особенность строения и особенность биологии тесно связаны друг с другом. Еще с осени накоплены в подземных частях растения, «подземных кладовых», запасы питательных веществ. На зиму жизнь замирает... Но только повеют вешние дни, дремавшие силы пробуждаются. И, тратя накопленные богатства, спеша, быстро поднимают свои головки эти цветы и скромно украшают первые шаги нашей северной весны.

Но и эти скромные апрельские цветы — какое широкое поле для наблюдений. Целая книга, прекрасная книга, «содержание всех строк которой одинаково значительно». Нужно лишь подойти к ней не так, как это делают многие,— или прищурив глаза от яркого солнца, или с колбасой, выпивкой и засаленной бумагой. Нужно приучить себя вникать в загадочные письмена природы, научиться читать ее пожелтевшие от времени страницы. Вот, например, желтые цветы куриной слепоты, или лютичной ветренницы (из семейства лютиковых), целыми площадками расположились они под кустами. Никогда вы не найдете ни одной ветренницы где-нибудь на открытом лугу, на пашне. Неразрывными узами связана она с древесной растительностью. Вырубаются леса, распахиваются пашни, исчезают и ветренницы. Зато там, где поселился лесок, наверное, найдется и это растение.

Почему так? Тут целый ряд вопросов. Но уже давно замечено, что большинство растений располагается на Земле не как попало, а «сообществами», группами видов определенного состава. Есть лесные сообщества, луговые, водные и т. д. И растение лесного сообщества быстро погибает, попав в чужую компанию. Самые разнообразные условия определяют, почему данное растение растет в том или ином сообществе: свет, влажность, температура, почва и другие физические и химические условия. Но кроме них играют важную роль и чисто биологические отношения — борьба за существование, например соседство более мощных растений, наличие вредных насекомых, насекомых-опылителей и т. д. К этому важнейшему вопросу мы еще вернемся позднее.

Так или иначе, но ветренницы — лесные обитатели. Здесь они чувствуют себя прекрасно, занимают целые площади. Если раскопать землю вокруг них, видны их корневища, идущие в различных направлениях. Каждая группа ветренниц обычно состоит из потомства одного родоначальника. Корневище, оказывается, служит ветренницам органом размножения. Оно ветвится, разрастается с одного конца, а с другого постепенно отмирает. В результате веточки отделяются одна от другой и получается несколько отдельных растений. Произошло размножение и притом бесполое (половым размножением называется такое, когда дочерний организм развивается из оплодотворенного яйца, в случаях «девственного размножения» — из неоплодотворенного). Но та же ветренница развивается и половым путем, образуя из семяпочки, скрытой в завязи, молодое потомство — семена.

Почему ветренница не удовлетворяется одним способом размножения, зачем ей понадобились непременно оба? Надо полагать, что не спроста, так как явление это очень распространено не только у растений, но и у некоторых животных. Следует отметить, что при бесполом размножении, посредством корневища, растение завоевывает ближайшие участки земли. А семена обычно приспособлены к широкому распространению по поверхности Земли при помощи ветра и животных. Таким образом, оба способа размножения взаимно дополняют друг друга. Бесполое размножение часто оказывается более могущественным, так как при нем отделяется от материнского куста уже вполне сформировавшееся, взрослое растение. При размножении семенами этого нет: семена часто оказываются беспомощными, слабыми. Но зато бесполое размножение, по-видимому, не может длиться бесконечно. В конце концов оно приводит к вырождению, ослаблению и гибели в борьбе за существование. Чтобы не погубить нить жизни, растению приходится прибегнуть к половому размножению, пройти снова стадию оплодотворенной яйцеклетки, так сказать, пролезть сквозь игольное ушко. Вот ради этой-то необходимости ранней весной и рассыпается по лесу желтыми цветочками ветренница. В этих цветочках, в глубине их завязей, ютится таинственный источник живой воды, снова и снова освежающий ветренничный род, укрепляющий его на новую безмолвную борьбу со всякими невзгодами и случайностями. Рассмотрите цветок ветренницы. Вы увидете прежде всего 5 золотистых лепестков. Впрочем, это вовсе не лепестки, а чашелистики, принявшие на себя роль почти исчезнувших лепестков, а вместе с ролью и внешний вид. В громадном большинстве случаев их бывает 5, но иногда попадаются уродцы с 6 лепестками, а еще реже — с 7 и даже больше. Не отталкивайте пренебрежительно этих уродцев — перед нами великое явление изменчивости организмов, сделавшее возможным постепенное изменение одних форм организмов в другие. Ему обязано своим существованием все многообразие органического мира. И мы с вами тоже...

Конечно, примеров изменчивости можно найти тысячи повсюду. У той же самой ветренницы никогда не найдешь двух растеньиц, вполне тождественных: размер, форма листьев и т. д.— все подвержено изменчивости. Но в данном случае изменчивость касается их количества и потому особенно легко бросается в глаза, становясь к тому же прерывистой. Ведь 5, 6, 7... это прерывистый ряд, так как число лепестков не может быть промежуточным между 5 и 6 или 6 и 7 и т. д.

Перед нами, таким образом, новая форма, так как ветренницы с 6 лепестками и ветренницы с 5 лепестками — разные формы. Почему возникла эта «новость», мы еще не знаем, но мы можем наблюдать, как она передается потомству. Наблюдать передачу признака по наследству при половом размножении на прогулке нельзя, но бесполую передачу наблюдать можно. Мы уже видели, что ветренницы растут площадками. Каждая такая площадка — целая большая семья. Если внимательно ее рассмотреть, то можно заметить, что в некоторых семьях уродцев совсем нет, а в других, наоборот, их бывает помногу. Раз появилась в семье 6-лепестная форма, она размножается. Среди ее бесполого потомства 6-лепестных форм будет уже несколько — числовое уклонение сделается довольно обычным. Какую роль в этом процессе играет изменение наследственное, а какую — изменение условий питания, должен решить эксперимент. Большей частью оба фактора действуют совместно.

Оставим ветренницу. Соберем несколько экземпляров медуниц (из обширного семейства бурачниковых). У медуниц можно наблюдать такой же диморфизм цветков, который отмечали у первоцвета. На них мы также прекрасно можем наблюдать изменчивость. В окраске цветов? Да, как раз в окраске венчиков — перед нами другое явление. Правда, они окрашены очень разнообразно, во всевозможные цвета — от розового через лиловые до лазурно-синего и от синего через голубой до белого (последняя группа переходов попадается реже первой). Но это только возрастная вариация. Если вы обратите внимание на все соцветие, то увидите, что цветы различной окраски располагаются в известном порядке: самые молодые, сидящие рядом с бутонами,— розовые, затем идут постарше — фиолетовые, затем синие — самые старые; после них сидят уже побледневшие, иногда белые. Но иногда этих последних не бывает, они отваливаются.

Следовательно, перед нами — постепенное изменение окраски цветов в течение индивидуальной их жизни, а в одинаковом возрасте различные цветы могут быть и вполне подобными. Имеет ли это изменение какой-либо экологический смысл, сказать затруднительно. Но физиологическая причина явления для нас ясна: мы имеем дело с постепенным изменением реакции клеточного содержимого, изменяющей цвет красящего вещества (аналогично меняется цвет лакмуса в зависимости от реакции той среды, в которой он находится: в кислой среде лакмус — розовый, в щелочной — синий, в промежуточной — лиловатый). Ослабление голубой окраски цветов вызвано, вероятно, разрушением красящего вещества.

Об изменчивости медуниц лучше всего судить по форме их листьев. Ботаники считают, что в наших лесах встречаются две формы медуниц, два различных вида: медуница лекарственная и медуница узколистная, отличаемые одна от другой таким образом.

Различия, как видно, довольно определенные. Однако в действительности далеко не так легко сказать, к какому виду относится данный экземпляр.

Наиболее постоянным отличием обоих видов служит первый признак — форма прикорневых листьев. Все прочие изменяются очень широко. Поэтому изредка можно встретить среди медуниц лекарственных экземпляры, очень похожие на медуницу узколистную, и наоборот. Наконец, изредка встречаются помеси обоих видов, получившиеся от семян, развившихся из семяпочки одного вида, оплодотворенной пыльцой другого вида (такие помеси описаны, например, в Тульской области Розеном). Эти помеси обладают признаками обоих видов в различных комбинациях, что приводит собирателя в великое смущение. Он прилагает все усилия к тому, чтобы решить, к какому виду отнести эту переходную форму, и не может.

Перед нами, таким образом, два молодых вида, не успевших еще как следует обособиться один от другого. Не только мы легко путаем их, они сами еще «путают» друг друга, образуют между собой помеси. Таких молодых видов очень много в природе. Вот еще пример. Два самых обычных лесных лютика: лютик золотистый (Ranunculus auricomus) и лютик кассубский (R. cassubicus). Оба они настолько близки друг к другу, что ботаники толком даже не решили, считать ли их отдельными видами или лишь разновидностями. Некоторые так и принимают, что существует вид «лютик золотистый» (R. auricomus) , который имеет две разновидности (varietas): а) типичную (v. tipicus) и б) кассубскую (v. cassubicus) . Различить обе формы можно таким образом.

Опытный глаз сумеет найти и другие отличия, трудно передаваемые словами. Но обе эти формы дают так много переходных форм, что исследователь их часто сталкивается с непреодолимыми затруднениями. Необходимо ясно понять, что «определить» такие экземпляры, т. е. отнести их к той или другой форме лютика, не только трудно, но и невозможно.

Перед нами целый ряд близких форм, дающих между собой помеси. Наиболее крайние формы мы называем «кассубским» и «золотистым» лютиком, но границ, отделяющих одну форму от другой, они не имеют. И все затруднения при наших попытках определить данный экземпляр созданы нами самими. Мы создали понятие «вид», в силу необходимости, несколько упрощенное, грубоватое, а природа с нашими понятиями не считается и создает такие формы, которые втиснуть в рамки вида (разновидности или рода, семейства) оказывается невозможным.

Оба лютика еще слишком «молоды», недавно произошли от общей родоначальной формы и еще не успели обособиться друг от друга. Но пройдут своей мерной поступью тысячелетия, десятки, сотни тысячелетий. Все намного изменится в нашем мире, и оба лютика, вероятно, также изменятся, каждый в своем направлении. Может быть, они разойдутся настолько, что уже перестанут давать друг с другом помеси. Может случиться (как действительно нередко случается), что промежуточные формы почему-либо исчезнут, вымрут. Ботаники будут легко определять эти будущие лютики и назовут их «хорошими видами», как и теперь называют виды, не образующие промежуточных форм.

Не довольно ли беседовать о растениях? Ведь в апрельском лесу и животной жизни много, хотя и не такой заметной. Но вы, вероятно, уже не раз слышали быстрое шуршание бурой листвы в кустарниках. Это ящерицы. Их много вокруг, но поймать их не так просто. Однако изловчитесь и поймайте все-таки. Вот она. Ах!.. Какая жалость! У нее оторвался хвост! Это всегдашняя история. Стоит неосторожно схватить ящерицу за хвост, и он, извиваясь, останется в наших руках, а ящерица умчится стремглав в какую-нибудь нору. Такой ценой спасена жизнь. Впрочем, по-видимому, это уродство не так опасно. Пройдет немного времени, и взамен утраченного вырастет новый хвост (в лесу часто попадаются кургузые ящерицы с еще не совсем отросшим хвостом).

Странно это. Какие-то непонятные нам силы, дотоле дремавшие, просыпаются и начинают постройку утраченной части. Нас не удивляет, что остриженные волосы отрастают вновь, так как они растут непрерывно. Другое дело — хвост у ящерицы. Пока он цел, он не растет. Но стоит ему отломиться, его рост пробуждается. Что это за силы? Почему они начинают действовать лишь после отпадения хвоста? Почему вырастает снова хвост, а не что-нибудь другое?[4] Увы, загадка восстановления органов — регенерация — еще далеко не разгадана.

Но почему отламывается хвост? Раньше думали, что хвост просто очень хрупкий. Оказалось, нет. Мертвой ящерице можно привесить на хвост груз, во много раз превышающий вес всей ящерицы, и хвост не оторвется. Можно даже осторожно поднять за хвост и живую ящерицу. Но стоит ущипнуть ее за хвост, и он мгновенно отскочит. Следовательно, хвост отламывается не внешними силами, а силами самой ящерицы, так сказать, «по ее желанию», впрочем бессознательно. Такую способность отбрасывать части своего тела называют аутотомией. Ее легко наблюдать у раков, отламывающих в драке собственные клешни, если за них ухватится грозный противник. И у раков аутотомия сопровождается регенерацией.

Несомненно, перед нами крайне любопытное явление не только с физиологической, но и с биологической стороны. Ведь ясно, что аутотомия есть средство к спасению, жертва частного в пользу целого. Но также ясно, что аутотомия без последующей регенерации была бы обоюдоострым оружием. И естественный отбор вряд ли бы выработал аутотомию у животного, лишенного способности к регенерации. Рак, навеки лишившийся клешней, беззащитен и обречен на гибель. И у ящерицы, навсегда лишившейся хвоста, пропал бы оригинальный спасательный орган. И вот мы наблюдаем целый ряд физиологических возможностей — аутотомию, регенерацию, помогающих животному ускользнуть из пасти врага,— лишний шанс в борьбе за существование.

Но ящерице мало ее способности удирать от врага, ухватившего ее за хвост. Хорошо, если он ухватит ее за хвост. А если за другую часть тела? На этот случай она снабжена и другим орудием защиты — своей окраской. Мы уже видели примеры покровительственной окраски у насекомых. Но она распространена почти во всех группах животных, в частности и у ящериц. Посмотрите на ящерицу, притаившуюся среди бурой прошлогодней листвы. Какое сходство тонов! Отведите на миг глаза в сторону и посмотрите вновь на ящерицу. Вы ее теперь не сразу заметите. А ящерка может долго сидеть неподвижно на месте, имитируя палочку, сучок, вообще какой-то растительный остаток. Конечно, она не понимает, что она должна сидеть неподвижно для того, чтобы ее трудно было заметить. Она не понимает этого, как не сознают целесообразности своих действий все животные, в том числе и человек, когда они при виде внезапной опасности останавливаются, как вкопанные, затаив дыхание. Это бессознательный, инстинктивный поступок того же сорта, что и отламывание хвоста. А что последний поступок — бессознателен, доказать очень легко: если отрезать ящерице голову и после этого ущипнуть ее за хвост, он отломится, хотя, конечно, безголовая ящерица ничего ни соображать, ни понимать не может.

Каким образом возникла окраска ящерицы, столь похожая на опавшую листву, в которой ящерица живет? Возникла ли она уже после того, как ящерица стала жить среди листьев, или, наоборот, биология ящерицы сложилась под влиянием уже существовавшей окраски? Или, может быть, и окраска, и биология вырабатывались одновременно? Вот ряд вопросов, невольно возникающих при взгляде на ящерицу, неподвижно застывшую среди бурой листвы. Каждая из перечисленных возможностей имеет много за и против. До сих пор вопрос о происхождении покровительственной окраски не решен окончательно. Возможно, потому, что он слишком важен, и ученые не могут довольствоваться решением, допускающим сомнения и возражения. А важен он потому, что неразрывно связан с обширным вопросом о приспособлении организмов к окружающим условиям их существования. Ведь покровительственная окраска — тоже приспособление к определенным окружающим условиям, точнее, приспособление к жизни в определенных окружающих условиях.

Эти два выражения, казалось бы, почти одинаковы, но на самом деле между ними существует глубочайшее различие, связанное с пониманием того, как и почему вырабатываются свойства организмов (окраска, строение) и их образ жизни. Поэтому вопрос о происхождении этой окраски гораздо сложнее: что к чему приспособляется — образ жизни к организации животного или организация к образу жизни? Стала ли ящерица коричневой с тех пор, как поселилась среди бурых листьев, или она поселилась среди листьев потому, что была коричневой?

Подобные вопросы будут возникать у нас еще много раз в дальнейшем. Ответы на них очень трудны, и поэтому будем внимательно запоминать относящиеся сюда факты. А их множество всюду. Мы можем легко заметить, как окружающая обстановка накладывает определенный отпечаток почти на всех ее обитателей. Снова приведем в качестве примера бурую опавшую листву — последнее воспоминание о минувшем лете. Но как ее цвет запечатлен в окраске обитателей! Окраску ящерицы мы уже видели. Вот скачет мимо бурая лягушка. Взгляните на нее без предубеждения — как удивительна, нежна богатейшая гамма сизо-коричневых тонов, от бархатисто-шоколадного по бокам головы до синевато-серого, имитирующего пятна плесени на гниющих листьях. Откуда заимствовала жизнь эти краски? У мертвой листвы. Раскопайте листву[5] и посмотрите внимательнее на ее обитателей. Коричневые паучки, коричневые щелкуны, шоколадные маленькие кобылки-прыгунчики с необыкновенно далеко выступающей назад переднеспинкой, буроватые жучки-щитники, несколько бурых и коричневых клопов, среди них большой краевик, серые и коричневые многоножки — вот длинный ряд форм, окраска которых, несомненно, связана с окраской опавших листьев. Правда, есть здесь и насекомые другого цвета, например, божьи коровки и некоторые другие, ярко окрашенные жуки, но их окраску мы уже истолковывали раньше. Есть еще темные формы: бронзовые, черные мелкие долгоносики-семяеды, разнообразные мелкие жужелицы и пр., но их окраска среди бурой листвы и теней от листьев не очень-то заметна. Поэтому трудно допустить, что все эти насекомые, так хорошо скрывающиеся среди сухой листвы благодаря своей окраске, собрались здесь случайно и что это совпадение окрасок не заслуживает внимания. Конечно, возможно, что оно, действительно, случайно, но это нужно еще доказать, а пока мы не имеем оснований проходить мимо этого явления.

Всего интереснее то, что обитатели весенней бурой листвы — временные ее гости, лишь зимовавшие здесь. Пока они не успели еще разбрестись отсюда, но пройдут недели две-три, и сухая листва опустеет. Быстроногие кобылки-прыгунчики ускачут в болотистые низины, клоп-краевик улетит на открытые места (мы еще встретимся с ним впоследствии), щелкуны тоже улетят в поля, семяеды отправятся своей неторопливой походкой на соседние луга и посевы, и т. д. Здесь, в безжизненной листве, они проводят лишь зиму — с биологической точки зрения очень короткий срок, ибо в зимние дни их сонная жизнь бедна событиями. Можно ли в таком случае допустить, что окраска обитателей листвы приспособлена специально к окраске листьев, окружающих их в течение этого короткого периода их жизни? Ведь если окраска листьев будет противоречить интересам ее обитателей в остальные дни их жизни, то польза ее окажется весьма сомнительной. А образование признаков, имеющих сомнительную пользу, встречает крупные препятствия. Приходится считать более вероятным, что бурая окраска обитателей сухой листвы вызвана какими-либо иными условиями их биологии и что бурые формы насекомых стали собираться на зиму в бурую листву. В этом случае приспособление к жизни в листве как бы существовало раньше, не играя никакой роли (так как та же коричневая окраска среди зелени уже нисколько не полезна) или являясь приспособлением к чему-либо другому. Но в то же время это приспособление дало возможность животному изменить свою биологию (поселиться среди бурой листвы) без всякого вреда для себя и даже, может быть, с пользой. И в новых условиях прежняя окраска стала играть новую роль. Такой тип приспособления французский ученый Кено назвал «предварительным приспособлением».

Конечно, все сказанное только «возможно» и «вероятно». Чтобы решить окончательно этот важный вопрос эволюции, необходимо еще долго работать.

Рис. 6. Клоп-краевик (увеличен)

Рассмотрим поближе насекомых, найденных нами в опавшей листве. У клопа-краевика (рис. 6) интересна не только его покровительственная окраска. Посадите его на палец[6]. Клоп доползет до конца пальца, раскроет крылья, чтобы лететь, и вы в этот момент увидите ярко-оранжевое пятно на верхней поверхности его брюшка. В состоянии покоя оно скрыто под «защитного» цвета крыльями и заметно лишь на лету. Роль этого ярко окрашенного оранжевого пятна, надо полагать, такая же, как и оранжевый цвет надкрылий у божьей коровки, — сообщать врагу о ядовитости насекомого. Но божья коровка смело пользуется этой кричащей вывеской и на лету, и в покое. Краевик же в покое пользуется более надежной покровительственной окраской, и лишь на лету, когда покровительственной окраской пользоваться нельзя клоп прибегает к своему оранжевому пятну.

Небольшой, незаметный клоп, каких много... Но сколько вопросов ставит он испытующей человеческой мысли. Почему не удовлетворяет его покровительственная окраска? Или, может быть, его не удовлетворила предупредительная оранжевая окраска и он заменил ее покровительственной? И как именно «не удовлетворила»?— ведь клоп никогда своей коричневой спины и оранжевого пятна увидеть не может. И как может произойти смена окрасок? Которая из них возникла раньше?

Рис. 7. Жук-щелкун (увеличен)

Простимся пока с краевиком. Рассмотрим щелкуна (рис. 7). Необыкновенно любопытна способность этого жука подпрыгивать, лежа на спине. Прыжок, производимый другими животными в основном при участии задних ног, производится жуком-щелкуном без участия ног. Все строение жука, особенно в области груди, очень сильно изменено ради этого приспособления (рис. 8). От переднегруди отходит назад длинный отросток, входящий в углубление между средними ногами. Грудь очень велика, удлинена и т. п. Специалист-жуковед знает много особенностей в строении щелкунов, вызванных их способностью «щелкать». Первоначально щелкун упирается своим отростком в край этого углубления и сильно напрягает свою мускулатуру. Конец отростка вдруг соскальзывает с края ямки и сильно ударяет в ее дно. Тело резко изгибается, и щелкун подскакивает кверху. Так он щелкает до тех пор, пока не добьется своего — встанет на ноги. Обычно считают, что в этом и заключается цель щелчка. Но такое объяснение не очень надежно. Правда, на гладком столе щелкуну, положенному на спину, иначе не перевернуться на брюшко.

Рис. 8. Строение прыгательного приспособления жуков-щелкунов

Слева — грудь щелкуна снизу: 1 — «пружинный» отросток переднегруди, 2 — ямка на среднегруди; справа вверху — вид жука, готового к прыжку, пружина уперлась в край ямки, мускулы напряжены; внизу — прыжок, пружина соскользнула в ямку

В природе не случается ему упасть на спину на таком гладком месте. Между комочками земли, в траве он всегда сумеет встать на ноги без всякой эквилибристики, в этом очень легко убедиться. Вряд ли ради подобных редкостных случаев стала бы награждать природа щелкуна его аппаратом. Возьмите щелкуна между двумя пальцами, слегка сожмите — он сейчас же начнет старательно щелкать. Вот это другое дело. Нам сразу становится ясным значение любопытного устройства щелкуна. Это особый способ самозащиты: схвати его кто-нибудь алчной пастью, попробуй. Он в этой пасти (конечно, эта пасть будет принадлежать какой-нибудь жужелице или малой пташке) так щелкнет, что рад не будешь: скулу свернет. Это один из способов спасаться от врага при невозможности удрать от него. Посмотрите как медленно, неуклюже ползет щелкун — смотреть скучно. Да и некуда ему спешить — питается он растениями, а былинка от него не убежит. Хорошие-то ноги требуют хорошей мускулатуры, которую нужно к тому же разместить, прикрыть, питать... без особой нужды в такие расходы нечего влезать. И раз есть такая способность, которая дает возможность не нуждаться в быстрых ногах как в органах самозащиты, следует на ногах сэкономить.

Рис. 9. Жук-скакун

Другое дело хищники. Им без быстрых ног — как без рук. В скорости передвижения они должны безусловно превосходить свою добычу. Ведь им на бегу нужно еще маневрировать вокруг жертвы, выбирать ее уязвимые места и в них разить. Смотрите, как стремглав удирают пауки, жужелицы и их собратья по профессии, когда мы начинаем раскапывать листву. Поймать жужелицу — трудное дело. Как она работает своими ногами! «Честный хищник» никого не обманывает, как говорилось в старину: он не притворяется тихоней... Его добыча лишь то, что сумеет он догнать (рис. 9).

В лесу мы без особого труда найдем и тайных разбойников — паразитов. Особенно в хорошем осиновом лесу. Здесь легко можно натолкнуться на какие-то странные розовые растения — густые, однобокие кисти мясистых цветов, торчащие из-под мертвой листвы.

Это знаменитый Петров крест (семейство норичниковых), зарывший в сырой лесной земле тайну своего молчаливого бытия (рис. 10). Вырвем ее у него. Раскопаем землю вокруг: подобно сытой бледной змее, уходит в глубь земли бело-желтый стебель и... кончается вздутием, сидящим на корне дерева. Если разобраться в направлении корешков, выходящих из этих вздутий, то можно заметить, что они сплетаются с корнями дерева и присасываются, внедряясь в них. И здесь, в лоне земли, незримо идет упорная борьба между двумя неподвижными противниками. Только в период цветения выдает Петров крест тайну подземной драмы, выставляя на поверхность земли свои сытые розовые кисти — воспоминание о далеком прошлом. Все же остальное время он мирно изнуряет древесные корни, уйдя с лика Земли. Обратите внимание на то, как изменилось это растение под влиянием паразитизма. Что осталось от его зеленой листвы, от внешнего вида нормального, самостоятельно живущего растения! Вместо зеленых листьев, ассимилирующих в своих крошечных зеленых лабораториях углекислоту воздуха,— красновато-лиловые толстые чешуйки. Стебель жирный, толстый вне времени цветения. Он и на стебель-то непохож: точно что-то неразвившееся, ненастоящее, упрощенное. Да, жизнь на чужой счет — страшная вещь. Она отучает организм от многого, необходимого при самостоятельной жизни, упрощает его, заставляет забыть то, чему учит свободная жизнь. Пищу он получает от хозяев: Петров крест перестает ассимилировать углекислоту воздуха. Отпадает эта деятельность — ненужными становятся чудесные лаборатории с их приспособлениями — надземными листьями и хлорофиллом. В этом — железный закон экономии. Ведь все лишние органы требуют постоянного расхода питательных веществ, идущих на их построение и поддержание. Освобождение от ненужных расходов дает организму экономию сил, делает его менее требовательным, более богатым ресурсами. А богатство силами, ресурсами — крупный шанс в борьбе за существование: сильные выживают, слабые гибнут в неравной борьбе...

Дальше — больше. Безжалостная логика жизни определяет дальнейший путь изменений организма под влиянием изменившейся деятельности. Не нужен нашему паразиту хлорофилл — не нужны и свет, и стройный стебель, поднимающий жаждущие света листья навстречу радостному небу. Да и вообще, зачем нужны надземные части? По правде сказать, не нужны. Жизнь стирает их, они исчезают. Лишь на время короткого цветения, в тихие апрельские дни, выставляет Петров крест на белый свет розовые свои кисти — для опыления цветов. Прочее же время он проводит в мягких темных покоях. Земля — самый надежный защитник. Там значительно ослаблена всеобщая война, меньше врагов там рыщет, меньше случайностей — ни корова тебя мимоходом не съест, ни проходящий ботаник не заметит.

Однако как же развилась у предков Петрова креста способность питаться за чужой счет? Подождем немного, в дальнейших наших прогулках мы найдем другое, что поможет нам решить этот вопрос.

Вот мы и вышли из леса. Как странно: в лесу, среди деревьев и кустарников, было много цветов, а здесь, на лугу,— лишь зеленая травка да желтые одуванчики... Кое-где лиловеют фиалки, но как беден апрельский луг.

Рис. 10. Петров крест

Еще слишком рано, еще не все проснулось. Но придет время, и прекрасным праздником зацветут июньские луга…

Рис. 11. Полевой хвощ

Справа — побеги, образующие споры; слева — зеленые питающие побеги

Перейдите через поле и спуститесь к ручью. Приглядитесь снова к попутным цветам: на пашнях их все-таки много, хотя они и невзрачны. Вот даже и не цветок, а какой-то странный бурый предмет торчит из почвы. Станьте почтительно перед ним — перед нами осколок дряхлой старины, грустный потомок погибшей растительности каменноугольной формации — хвощ (рис. 11). Его предки — каламиты — в те, почти недоступные воображению, века высоко вздымали свои грубые кроны в каменноугольных лесах... Тихо, мертво было в них: ни птиц, ни пестрых бабочек, ни трудолюбивого стука топора... Была мощная, неискушенная жизнь. Та жизнь тонкими следами оттиснута во мраке слоев каменного угля. Мир же стал иным — в апреле цветут цветы, захлебывается песней жаворонок, тихо идет вспаханным полем человек и, глядя на бурый столбик, вспоминает погибшее величие каменноугольной растительности.

Мир стал сложнее: вот сорвите маленькие анютины глазки или трехцветную фиалку (Viola tricolor), которая, впрочем, не всегда бывает трехцветной: часто ее венчик окрашен лишь в два цвета: белый и желтый. Эта разновидность даже носит особое название «полевая». Но так же часто встречается и трехцветная разновидность (так называемая «обыкновенная» форма), в окраске которой в большей или меньшей степени принимает участие фиолетовый цвет, показывающий, что анютины глазки действительно очень близкие родственники настоящим фиалкам. Впрочем, трехцветная фиалка — отщепенец. И не только по окраске: из всего обильного видами рода фиалок это едва ли не единственный, который способен расти на вспаханных полях. Никогда в нолях не найдете вы других фиалок, они принадлежат или к луговым, или к лесным сообществам. Почему так? Неужели же здесь играет какую-нибудь роль окраска венчика? Конечно, нет. Но «трехцветная фиалка» обладает и некоторыми другими особенностями: например, она является однолетним растением, тогда как остальные фиалки — многолетники. Опытный человек найдет и другие различия. Но любопытно, что такие малозаметные внешние отличия сопровождаются резкими различиями в биологии.

С этой точки зрения особенно любопытно сравнить обе формы трехцветной фиалки — обыкновенную и полевую. Вы, может быть, не сразу и обратили бы внимание на внешнее различие между этими формами. А между тем обыкновенная форма гораздо реже растет на полях, но часто целыми массами покрывает луга или лесные поляны. А полевая форма, наоборот,— типичная обитательница пашни. Очевидно, не во внешних различиях суть дела. Где-то там, в глубине этих скромных созданий, кроется причина. Мы пока даже толком понять не можем, в чем должно быть коренное различие, делающее невозможным или затруднительным обитание данной формы на лугу и легким на пашне или наоборот. Главную роль, очевидно, играют конкурентные отношения с соседями. Маленькая тайна, одна из сотен других, разбросанных в нашем бесконечном мире.

Вот еще одна подобная загадка — крохотное растеньице мышехвостик, причисляемый к обширному семейству лютиковых и почти единственный из всего семейства, забравшийся на вспаханное поле. Все остальные[7] заселяют леса, луга, болота, воду, достигают порой мощных размеров, но бессильно отступают перед бурной жизнью на вспаханном поле. Только мышехвостик, едва ли не самый маленький член всего семейства, переступил грань межи и благоденствует.

Очевидно, не всегда мощь и сила помогают в жизни. Следует отметить, что мышехвостик, подобно трехцветной фиалке, отличается от свои родичей короткой жизнью. Он однолетен. Должно быть, это-то и помогло ему завоевать вспаханное поле, где располагаться надолго неудобно.

Да, много еще загадок в природе. Чем больше их разгадываешь, тем больше оказывается неразгаданных — глубина мира неисчерпаема даже для могучей человеческой мысли. Мир все так же полон загадок, влекущих, зовущих к нему.

Вот слышите — светло и счастливо льется песня жаворонка. Почему он поет? Солнце ли его опьянило своей сверкающей благодатью? Или это только чудесный автомат, которому законами жизни от начала веков предопределено трепетать своими крылышками в солнечном потоке, издавая горлом сложные звуки, разносящиеся вокруг, доходящие до ушей обещанной ему природой жаворонихи или извещающие другую пару: «Здесь поселились мы, не селитесь близко!» Каждую весну переполняют его маленький трепетный организм какие-то неразгаданные силы, и, покорный их властному велению, взмывает он в небо и поет, сыплет на землю свой звонкий бисер, и каждый раз вместе с весной гаснут и эти светлые силы... Не та ли это сила, что заливает и человеческую душу верой в пробуждение весны, жаждой жизни?

Теперь спустимся в овраг. Здесь особенно резко за метно влияние направления склонов. Южный склон желтеет цветами мать-и-мачехи, он глинистый, обрывистый. А северный склон сильнее залужен, но травка на нем совсем маленькая и цветов почти нет.

Мать-и-мачеха — самый первый весенний цветок. Он похож на одуванчик. Одуванчик же расцветает при первой возможности, селится на южных обрывах, где снег сходит еще в начале апреля; тут же расцветает и мать-и-мачеха. Она даже не дожидается появления листьев — они вырастают уже потом.

Обычай цвести до распускания листьев или одновременно с их распусканием довольно распространен. Однако нужно дать себе ясный отчет в условности этого выражения: «раньше». Ведь при цветении расходуются жизненные ресурсы, накопленные листьями. Поэтому цвести раньше того, как листья накопили или начали накапливать запас строительного материала, ни одно растение не в состоянии. И выражение «растение цветет раньше появления листьев» в сущности неправильно. Но это явление встречается исключительно у многолетних растений, у которых цветы расходуют запасы, накопленные прошлогодними листьями. А листья, развившиеся после цветов, также будут запасать строительный материал для цветов будущего года.

Предположим на миг, что цветок каким-либо образом мог обойтись без помощи листьев. Могли бы в этом случае листья появиться после цветов? Нет. Листья в этом случае оказались бы совершенно ненужными. Ведь их назначение в том и заключается, чтобы дать возможность растению жить и оставить потомство, т. е. дать цветы и плоды. Ради цветов и плодов листья и существуют. А раз цветок мог бы дать плоды без помощи листьев, листья оказались бы ненужными и, как все ненужные органы, исчезли бы с течением времени. Таким образом, и с этой точки зрения цветение раньше появления листьев невозможно.

Жизнь на глинистых обрывах полна своеобразного интереса. Точно для соблюдения какого-то равновесия природа написала на этой скучной глине одну из самых увлекательных страниц своей великой книги, поселив здесь в изобилии различных одиночных пчел и ос, которые проявляют изумительный инстинкт заботы о потомстве. Но тот, кто захочет прочитать эту страницу, должен запастись большим количеством времени и безграничным терпением. Здесь часто приходится часами неподвижно сидеть на солнцепеке, настойчиво следить за сложной жизнью, стараясь не нарушать ее течение резкими движениями, разговором. Поэтому при беглом осмотре во время обычной экскурсии эти глинистые откосы кажутся голыми и скучными, лишенными жизни. Все сложнейшие явления бытия жалоносных перепончатокрылых, их постройки, экологические взаимоотношения — паразитизм, сожительство, нахлебничество — остаются незамеченными. Только тому, кто сможет в одиночестве приходить сюда и уделять часы тихому созерцанию или осторожным экспериментам, обрывы дадут порой больше, чем какие-либо другие места, радости проникновения в скрытые тайны природы. Но при этих условиях наблюдатель легко встретит и явления обычные и более или менее редкие. Рассказать о них здесь, мы, конечно, Не можем, почему и отсылаем читателей, например, к прекрасной книге А. Фабра «Инстинкт и нравы насекомых».

Насекомые — почти единственные обитатели этих глинистых обрывов. Но встречаются здесь и птицы, и одну из них мы легко заметим: это чеканы-каменки. С криком перелетит такой молодец с места на место, сядет на какой-нибудь камень и будет время от времени быстро и деловито приседать — странный и совершенно непонятный инстинкт. Раз инстинкт имеется, значит он в свое время выработался, развился. Были, надо полагать, и основания для этого. Исчезли ли эти основания, стал ли инстинкт пережитком, кто знает. Но мы можем только с улыбкой смотреть на эти реверансы в овраге и восклицать вместе с Козьмой Прутковым: «Глядя на мир, нельзя не удивляться»!

Но не будем бессильно опускать глаза. Нет границ человеческой мысли. Победоносно шаг за шагом идет она вперед. Нет конца пути: «хоть ум людей и смел, лишь первую страницу едва прочел он в книге мирозданья». И одна мысль о том, что еще много-много таких страниц, которые можно прочитать, так же переполняет сердце трепетом, как и красота апрельского мира...

Вот мы спустились на дно оврага, к самой воде, к тихому ручью, пробирающемуся здесь среди влажных берегов, заросших свежей, зеленью, кустами. Вода прозрачная, бесцветная, а сколько пестрой жизни несет ее прохлада! Какой звон стоит над цветущими кустами ив! Кажется, весь вешний мир насекомых собрался: здесь и пчелы всевозможных видов и родов — и обыкновенная домашняя, и обитательницы глинистых оврагов, множество мух и мушек, мелких жучков. Все они собрались сюда на праздник — цветение ивовых кустов.

Рассмотрите поближе желтые сережки — это мужские цветы, похожие на березовые и орешниковые (рис. 12). Только тычинки здесь ярче окрашены, более заметны, почему и вся сережка золотится на солнце, а издали весь куст — в легком прозрачном золоте. Поищите женские цветы, их надо искать уже на другом кусте: ивы, как говорят, двудомны — одни кусты мужские, другие женские.

Рис. 12. Цветы ивы

А – тычиночная сережка, Б – пестичная сережка, а – тычиночный цветок, б и в – отдельный пестичный цветок

Некоторое разделение полов мы видели уже у берез, у орешника — там одни сережки были мужские, другие — женские. Но те и другие были на одних растениях. У ивы половое расчленение пошло еще глубже. Мужской куст никогда не даст женских цветов, и наоборот (хотя в виде исключений такие случаи наблюдались несколько раз). Во всем остальном мужские и женские кусты совершенно одинаковы. Вне времени цветения и плодоношения невозможно различить пол кустарника. Но где-то глубоко, в основе всего существа куста, безмолвно поникшего над тихим ручьем, таится незримое нашему глазу глубокое различие. В весенние дни это различие вдруг сказывается, чтобы снова исчезнуть до следующей весны. Да, в природе очень много видеть мы не можем. Не потому, что ивовый куст нельзя рассматривать,— созерцай на здоровье. Но это интимное начало внешне ничем себя не проявляет. Нужно его постигать как-либо иначе. Может быть, с помощью тончайших химических или микроскопических анализов; может быть, другими средствами. Но загадка остается неразгаданной: то, что мы воспринимаем как совершенно тождественное, оказывается глубоко различным. Пускай это сделает нас осторожнее в суждениях о сходстве и различии.

Но пусть загадка разделения пола у ив остается для нас загадкой, дальше начинает действовать «логика жизни».

Факт двудомности важен прежде всего для самих ив: чем дальше проведено разделение полов, тем труднее происходит опыление цветов. Ивы не образуют сплошных лесов, часто растут одинокими деревьями или придорожными кустами. Можно ли при таких условиях надеяться на то, что ветер перенесет ивовую пыльцу с тычинок на зеленые пестики, да еще в достаточном количестве? Нет. Приходится прибегать к другим средствам: ивы используют, подобно множеству других растений, насекомых. Да, вся масса насекомых, вьющихся над ивовым кустом — работники опыления. Но работники даром не работают, им нужна плата. Посмотрите на пчел, нагруженных желтой пыльцой, неутомимо творящих свою работу. Эти желтые «калошки» — их дневной заработок, судьба которого — попасть в склады в недрах ульев. И растению приходится вырабатывать массу лишней пыльцы, идущей не на опыление, а на расплату с опылителями.

Рис. 13. Муха-жужжало пестрое

а — молодая личинка, б — взрослая личинка, в — куколка

Но одной пыльцой свободную братию не заставишь опылять ивовые кусты. Ведь нужно заставить их, перепачканных пыльцой, перелететь на женские цветы. А там пыльцы-то ведь нет. А бесплатно ничего не делается. Поэтому цветы выделяют сладкий сок — нектар, который привлекает насекомых.

Стоит задуматься над всем этим. Здесь что ни деталь, то торжество всесильной логики, объективной диалектики природы, заставляющей нас признать, что ее законы не только обязательны для человеческой мысли, но и присущи тем силам, которые управляют эволюцией организмов. Прошло время, когда эти силы писались с большой буквы, то в виде Всемирного Разума, то в виде Творца и т. д. Теперь мы знаем, что их имя — естественный отбор — нечто, правда, невещественное, но и нисколько не метафизическое. Тем более удивительно, что этому невещественному «нечто» присущи те же законы логики, что и гордой победами человеческой мысли.

Любопытно взглянуть на отношения цветущей ивы и насекомых несколько с иной стороны. Мы только что видели, что громадные запасы пыльцы и меда вырабатываются ивой для приманки насекомых. Можно подумать, что растение прекрасно «понимает» не только потребности насекомых, но и их организацию и «знает», чем можно их приманить. Я имею в виду способность насекомых видеть и обонять. Само растение лишено этих способностей и, конечно, ничего не может «знать». А между тем оно вырабатывает пыльцу и мед, явно рассчитанные на то, чтобы насекомые их увидали или издали заметили по запаху. Не обладай насекомые зрением или обонянием, ничего бы из всей этой истории не вышло. Другими словами, кто-то придумал ловкую комбинацию. А между тем никто ничего не знал, не придумывал и не устраивал. Перед нами — результат выживания организмов, наиболее приспособленных к существованию в данных условиях.

Но так как в обоих случаях действуют единые законы диалектики природы, то и результаты оказываются удивительно сходными, несмотря на совершенно различный механизм обоих процессов: работа человеческого мозга в одном случае и естественного отбора — во втором.

Предположим, что устройство глаз насекомых несколько изменится и они перестанут различать светло-желтый цвет от зеленого, а темно-желтый, оранжевый будут различать хорошо. Тогда они не будут посещать кусты ив со светло-желтыми пыльниками и обратят внимание на кусты с ярко-желтыми сережками. Что получится? Светло-желтые не дадут потомства, ярко-желтые будут размножаться еще лучше прежнего, а побежденные постепенно исчезнут. Создается впечатление, как будто кто-то, узнав об изменении глаз насекомых, сообразил вовремя изменить и окраску пыльников ив. Кто же он такой? Никто — логика вещей, изменяющая параллельно две части мира нашего, несмотря на то, что обе части друг на друга не могут непосредственно подействовать в смысле взаимоизменения (глаз пчелы — пыльник).

Примеров сколько хотите, самых остроумных. Вот один из них. Насекомое нежно звенит в солнечном блеске над мокрым дном оврага, парит неподвижно в воздухе, потом стремглав переносится в другое место и снова неподвижно повисает в одной точке пространства — неподвижно потому, что крылья его работают безумно быстро, исчезая из глаз. Это — жужжало (рис. 13). По полету это, несомненно, муха. Только мухи достигают такой изумительной способности летать и висеть в воздухе. Человек с его блестящими успехами в авиации только еще едва приближается к умению стоять в одной точке пространства при помощи геликоптеров.

Но вот муха-жужжало подлетела к цветку, повисла перед ним в воздухе и пьет своим длинным хоботком, торчащим далеко вперед. Посмотришь — нападает сомнение, не шмель ли это. Окраска совершенно шмелиная, как и весь внешний вид толстой мухи, покрытой густой шерстью. Но это обман, это все же муха. Смело ловите и рассмотрите ее паспорт: два крыла, трехчленистые короткие усики. Перед нами муха в боярской шубе шмеля. Что это за маскарад? Ученые назвали его «подражанием», «миметизмом». Шмель — животное, которому подражают мухи, хорошо защищен (в данном случае жалом), и не всякая птица решится его клюнуть. Жужжало — животное, которое подражает, наоборот, ничем не защищено. Ему выгодно быть похожим на шмеля. Птица может спутать его со шмелем и оставить в покое, не тронув. Опять перед нами тот же биологический принцип: действие на расстоянии. Окраска шмеля — окраска мухи — глаз птицы действуют друг на друга, не касаясь. Звенящая в апрельском воздухе муха и не подозревает, что существует в мире шмель, что существует птица, С первым она никогда не сталкивается, а с птицей, если и столкнется, то лишь в свой последний час. И, звеня в апрельском воздухе, она не касается ни шмеля, ни птицы, а между тем ее эволюция течет под влиянием глаза птицы и окраски шмеля. Изменись тот или другая, неизбежно и вполне определенно муха должна будет измениться или исчезнуть.

На берегах ручья, па сырых местах, особенно там, где близко лес, много цветов. Иногда целые площади сплошь зажелтели от странных растеньиц. Это селезеночник из семейства камнеломковых. Издали видны его бледно-желтые цветы. Вы наклоняетесь ближе и видите, что это листья, ставшие желтыми. Листья, сближенные наверху плоской розеткой, окружают вместо лепестков маленькие, еле заметные цветочки. Вернее, не «вместо», а дополнительно: у селезеночника есть и лепестки, и чашечка, но они так незаметны, что не смогут привлечь насекомого. И вот зеленые листья, задача которых ассимилировать углекислоту воздуха и тем питать растение, взяли на себя и другую функцию: стали приманивать насекомых своим желтым одеянием. Они уже и форму свою сильно изменили — сравните их с другими листьями селезеночника. И, может быть, через некоторое время (как бесконечно продолжительно это время) листья совсем оставят свою прежнюю деятельность, расцветятся еще ярче, и их деятельность сведется лишь к привлечению насекомых на пир цветов. Произойдет смена функций: листья, исполнявшие сначала одну работу, станут исполнять другую.

В лесу мы собирали желтые цветы ветренниц и искали среди них уродливые экземпляры с 6—7 лепестками. Здесь, на дне оврага, по мочежинам, растет близкий родственник ветренницы — лютичный чистяк с такими же ярко-желтыми цветками. Только все растение более грубое, а цветы с большим количеством лепестков. Сколько лепестков у чистяка? Ответ вовсе не так прост, так как у различных собранных нами цветков окажется различное число лепестков — 6, 7, 8, 9 (еще меньше или больше). У ветренницы мы некоторые цветки с 5 лепестками считали нормальными, 6-лепестные — ненормальными, уклоняющимися, уродливыми, потому что 5-лепестные ветренницы встречаются несравненно чаще остальных. У чистяка тоже непостоянство числа лепестков, но в еще большей степени. Понятия «ненормальный» и «уродливый» в данном случае теряют свой смысл и должны быть заменены понятиями «средний» и «крайние». Если мы соберем большое количество цветков и сосчитаем число лепестков в них, а потом получим среднее арифметическое, то получим большей частью цифру около 8. Эта круглая цифра 8 и есть то «нормальное», вернее, наиболее обыкновенное или, как говорят, «модальное» число лепестков, каким было 5 у ветренницы и которое там сразу бросалось в глаза, а здесь может быть определено с помощью рассмотрения большого количества цветков.

Чем сильнее отклоняется число лепестков от найденного нами среднего, тем реже встречаются такие цветки. Этот факт очень легко проверить. Он легко передается графически в виде «кривой изменчивости». Кривую изменчивости можно построить таким образом (рис. 14). Сосчитаем, сколько из собранных нами цветков имеют 6 лепестков, сколько 7 и т. д. Например, у нас могут получиться такие результаты:

Нарисуем горизонтальную линию — ось абсцисс и пересекающуюся с ней вертикальную — ось ординат.

Отложим на оси абсцисс число лепестков, а на оси ординат — число экземпляров, у которых это число наблюдалось. Поставим точку так, чтобы она пришлась над меткой «6 лепестков» и на уровне «2 цветков». Это обозначит, что 6 лепестков найдено у 2 цветков. Вторую точку поставим над меткой «7 лепестков» и на уровне метки «13 цветков» и т. д., пользуясь числами составленной только что таблицы. Если соединить точки линией, получится вариационная кривая, или кривая изменчивости (точнее, в данном случае не кривая, а многоугольник или просто «график»).

Рис. 14. Кривая изменчивости числа лепестков чистяка

Так как ни один организм никогда не бывает совершенно похож на другой, то каждый признак можно выразить именно такой кривой. Это гораздо правильнее, если у ветренницы 5 лепестков, а у чистяка 8, мы имеем в виду лишь положение вершины кривой, выражающей изменчивость числа лепестков у этих растений. В действительности вопрос о числе или размере какого-либо органа требует гораздо более сложного ответа, так как приходится принимать во внимание всеобщую изменчивость. Если вы составите графики изменчивости чистяка, собранного в разных местах, то каждый раз будете получать разные картины. На них будут отражаться и различные условия местообитания (внешние факторы), и наследственные особенности данной популяции (внутренние факторы). Такой простой график, который легко составить, на деле оказывается тонким инструментом исследования множества вопросов, возникающих как следствие, казалось бы, простого вопроса: «сколько лепестков у чистяка». Каждое наше наблюдение — только кадр из великого быстро бегущего фильма жизни, а следующий кадр будет уже чуточку другим.

Под влиянием многообразных причин непрерывно меняется лик мира. Но изменение части мира сейчас же требует изменения других частей, биологически с ней связанных. И вечно движется многоизменчивый мир, стремясь к какому-то несбыточному равновесию, непрерывно нарушаемому его же собственными изменениями. Чуткое ухо всюду слышит волнение и бури во всех, самых тихих заводях, где только творится жизнь. А жизнь всюду...

В маленькой луже, в омутке ручья — всюду праздник весеннего воскресения. Подойдите неслышно к воде и осторожно загляните в ее прозрачную глубь. Тихо со дна поднимается маленький тритон. Это — тритон полосатый. Поднялся к поверхности, выставил из воды самый кончик мордочки и неподвижно застыл, неуклюже растопырив лапы. Ясно видно, как тихо колеблется кожа под его горлом: тритон вдыхает влажный весенний воздух. А вдоль его спины и хвоста тихо веет высокий зубчатый гребень (см. цветной рисунок).

Это самец. А вот и самочка, она куда скромнее своего случайного друга. Без особого труда найдете вы, вероятно, и другой вид — гребенчатого тритона. Это — мистическое чудовище пресных вод, переносящее наше воображение в минувшие эры жизни Земли, в эпохи господства на Земле гигантских земноводных и рептилий. Оранжевое, пятнистое брюхо, черный гребень вдоль тела (у самца). Он гораздо крупнее, могучее своего собрата. Это — два резко различимых «хороших» вида из рода тритонов. Различие в их внешнем облике свидетельствует о многовековой эволюции, уничтожившей все промежуточные формы тритонов между этими двумя видами... (впрочем, некоторые из промежуточных форм живы и ныне, но в нашей местности их нет).

Тритоны дышат. Но ваше резкое движение— и, взмахнув хвостом, они скрываются в зеленоватой глубине, среди зарослей хары, осоки и других водяных растений. Если вы хотите полюбоваться яркими красками тритонов, ловите их теперь же. Пройдет солнечный апрель, запоет май свою благоуханную песню, тритоны сбросят свой пышный брачный наряд, поблекнут, как первая весенняя радость. Лишь теперь, в апрельские дни, гордо веют они своими зубчатыми гребнями, сверкают оранжевыми пятнами брюха — все пройдет и увянет, гребни станут маленькими, малозаметными. Опять перед нами встанет загадка...

К чему рядятся эти подводные животные в свои брачные наряды? Неужели же затем, чтобы прельщать красотой своего оранжевого брюха или горделивого гребня маленькую скромную самочку? Нет, это невероятно. Слишком много человеческого предполагаем мы в их холодных душах. Мы допускаем не только то, что тритонихе доступно представление о красоте, но и что эти ее представления тождественны нашим человеческим понятиям. Мы допускаем, что тритонихи отдают свои симпатии более привлекательным самцам (иначе эти самцы ничего бы не выиграли и не оказались бы победителями). Не слишком ли это смело?

Но факт остается фактом. Каждую весну просыпается земля, и каждую весну яркими взволнованными красками украшаются мрачные тритоны, особенно тритоны-самцы. Тогда самочки мечут икру, самцы ее оплодотворяют... Весенний праздник окончен, и исчезают брачные уборы.

Какие-то внутренние силы, таящиеся в самых недрах тритоньего естества, вспыхивают каждую весну, потрясают весь медлительный организм и снова гаснут. Что это за силы? Имеют ли они свое экологическое «зачем» или неколебимо покоятся лишь на физиологическом «почему?» Связаны ли они просто-напросто с производством семени, необходимого для оплодотворения икры, или изменение внешнего облика тритонов весной — лишь фикция, чисто человеческая оценка явления. Внешне тритоны меняются, это факт. Но тритоны похорошели лишь с нашей точки зрения, как хорошеет для нас весь мир весной. Впрочем... слишком много совершенно различных животных оказывается к брачному периоду похорошевшими, пусть хотя бы с человеческой точки зрения: более яркими, снабженными разными выростами, перьями и т. д. Это достигается тысячами разных способов. Обнаружен такой удивительный способ приобретения к весне яркой окраски некоторыми птицами: с осени они одеваются яркими перьями, имеющими тусклые, защитные краешки. К весне тусклые краешки обтрепываются и... яркая окраска обнаруживается во всей красе. Иного слова уже нельзя употребить. Здесь нет никаких специальных физиологических сил, которые делали бы самцов к брачному периоду более мощными, здоровыми и яркими. Здесь просто хитрая механика: обтрепанное платье становится ярким, красивым. Над этим стоит еще серьезно подумать…

Ну, пора домой. Апрельские зори прохладны. Ясное, бледное небо, длинные тени по косогору и тихая, алая кровь за лесом... Как хорош вечер, как щемяще прекрасно преддверие ночи.