Журнал "Юный натуралист" №10, 1938

Молодые ученые нашей страны

Иван Алексеевич Власов

яжелым, сбивчивым шагом бредет за ленивой кобылкой крестьянский парнишка. Поглядеть на его приземистую фигуру, на кудлатую круглую голову, на то, как подолом своей синей линялой рубашки вытирает он грязный и потный лоб, — можно точно сказать, что парнишке едва миновал двенадцатый год. А он уже важным сиплым баском покрикивает на лошадь, деловито и густо крякает, перевертывая деревянную борону, чтобы вынуть из зубьев запутавшиеся сорняки.

Встал он сегодня с первыми лучами весеннего солнца. Теперь давно миновал полдень. Хорошо бы сейчас отпустить Савраса в табун, попросить у матери краюшку свежего хлеба и, стащив из сеней небольшую махотку молока, улизнуть за сараи, поближе к реке…

— Ванька, Иван! Смотри, бес круглолобый: опять борона поверху чуть царапает, не видишь!

Это кричит хозяин.

И сразу куда-то далеко отступает мать, и родная деревня, и молоко.

Полдничают лишь хозяева. Батракам, когда хозяева сядут ужинать, наливают в большую деревянную миску щей, дают по краюхе черствого хлеба: с тем и спать. А наутро их ждут те же вчерашние щи.

Взрослым лучше: они поедят и — спать, а Иван гонит в табун лошадей и стережет их в ночном до утра. Какой уж там сон! Если кони уйдут на помещичье поле, тогда штраф, рублей пять.

Не вынес Ваня беспросветной батрацкой жизни. Хотел вернуться домой, в родную Николаевку, да вспомнил те годы, когда учился в сельской приходской школе. До школы добрых два километра, а сапоги одни на троих, и те рвань. Так и не пошел домой.

Многие в те годы — а был тогда самый разгар мировой войны — искали спасения в городе. Пошел в город и Ваня. В Москву. А это была не Москва сегодняшних дней, приветливая и гостеприимная столица социалистического государства. Это был мрачный город, с тысячей узеньких уличек и тупиков, с черными биржами, игорными притонами, воровским Хитровым рынком, — город купцов и дворян.

Шесть месяцев Ваня не мог найти никакой работы. Наконец он поступил разносчиком газет в типографию. Москва спала еще крепким сном, а черные тени маленьких газетчиков уже зябко жались у подъезда типографии: надо было очень рано занять очередь, чтобы достались газеты. В шесть часов наконец газетчики получали газеты и мчались по своим участкам. «Счастливчики» сами выбирали себе лучшие районы, надо было только заплатить пятьдесят рублей подрядчику, — а где их взять? И бледный, вечно голодный газетчик Ваня бегал с тяжелой кипой газет по этажам неприглядных домов в Сыромятниках.

Великая Октябрьская социалистическая революция открыла перед подростком Иваном Власовым широкую дорогу в жизнь.

Он уехал в далекую, затерявшуюся где-то в Рязанской губернии родную деревню и сразу стал бороться за новую, светлую жизнь.

Кулаки хотели захватить лучшие деревенские земли. Это было в 1922 году. Иван Власов, сколотив бедноту, отстоял крестьянскую землю. Крестьяне выбрали его председателем Николаевского сельсовета.

В 1925 году пять молодых парней организовали в селе свою комсомольскую ячейку, а в 1926 году сбылась давнишняя мечта комсомольца Власова: райисполком командировал его в Москву, на рабфак Тимирязевской сельскохозяйственной академии. Знаний молодого рабфаковца было еще немного, очи просиживал над книгой Власов, но к урокам всегда был готов.

В 1929 году Иван Алексеевич Власов был принят в члены Всесоюзной коммунистической партии большевиков. К этому времени он стал студентом полеводческого факультета института.

Уже тогда партия поручала ему сложные и ответственные задания. Выполняя задания партии, Власов продолжал упорно учиться. На последних курсах факультета Иван Алексеевич увлекается теорией молодого советского ученого, новатора науки, академика Т. Д. Лысенко. Власов развертывает эту теорию в применении к твердым сортам пшеницы. За работу о продвижении твердой пшеницы на север И. А. Власов получает 1-ю премию на конкурсе молодых ученых, организованном в 1938 году ЦК BЛKCM и Академией Наук.

В начале этого года партия и правительство выдвинули Ивана Алексеевича на ответственный пост председателя оргкомитета ВЦИК по Тульской области, а трудящиеся Веневского избирательного округа единодушно избрали его депутатом Верховного Совета РСФСР. На первой сессии т. Власов был избран членом Президиума Верховного Совета РСФСР.

Знаете ли вы, ребята, как получается высокосортный, хороший пшеничный хлеб? Не всякая пшеница пригодна для того чтобы из нее поручать муку, идущую на выпечку высококачественных сортов пшеничного хлеба.

По ботаническим признакам пшеница делится на мягкую и твердую. Твердая пшеница как раз и является тем сырьем, из которого получается прекрасная мука. Из нее в чистом виде или в смеси с мукой из мягкой пшеницы изготовляется высокосортный пшеничный хлеб.

Чем же отличаются мягкие пшеницы от твердых?

У мягких пшениц колос рыхлый, неплотный, ости короткие, стебель пустой, зерна имеют округлую, бочонкообразную форму с развитой бородкой на противоположном зародышу конце. В поперечном разрезе зерна большею частью мучнистые или полустекловидные, довольно легко осыпаются. Белковые вещества расположены близко к оболочке зерна и при очистке во время помола сдираются вместе с шелухой. А белки — очень нужная составная часть зерна. Белковые вещества обладают способностью разбухать в воде, образуя после некоторого лежания на воздухе вязкую, клейкую массу, так называемую клейковину. Клейковина ценна как продукт питания и имеет большое техническое значение в хлебопечении и в особенности при производстве макаронных изделий.

Клейковина — это желтоватая эластичная масса без всякого запаха. Она может растягиваться в длинные тонкие нити. Благодаря своей вязкости и тягучести клейковина помогает образованию из муки теста. Она задерживает углекислый газ, который образуется при брожении теста на дрожжах. Газ, стремящийся выйти из теста, наталкивается на клейковинную пленку, задерживается в тесте и подымает его. В результате хлеб получается рыхлый, пористый и хорошо пропекается. Такой хлеб прекрасно усваивается организмом.

Значит, от количества и качества клейковины зависит качество муки.

Основная особенность твердых пшениц заключается в их стекловидности. Чем более стекловидно зерно, тем больше в нем белковых веществ, а следовательно и эластичной клейковины высокого качества.

Белковые вещества у твердых пшениц находятся в центральных частях зерна, поэтому при помоле они не отходят в отруби, а в большей своей части остаются в муке.

Колос у твердых пшениц остистый, плотный, твердый, продолговатые зерна глубоко погружены в пленку. Поэтому их не могут выклевывать птицы. Твердые пшеницы мало страдают и от осыпания. Стебли у них наполненные, с сердцевиной; они почти не полегают, что очень важно для уборки комбайном. Зерно у твердых пшениц крупное, абсолютный вес — на 5-10 граммов больше, чем у мягких. Твердые пшеницы устойчивы против ржавчины и головни, мало поражаются и вредителем — шведской мушкой. Зерно твердых пшениц лучше сохраняется, чем зерно пшениц мягких. Мука из твердой пшеницы дает большой припек.

Твердые пшеницы издавна составляли гордость русского земледелия. На мировом хлебном рынке твердые пшеницы Советского Союза по качеству зерна не имеют себе равных. Вся беда в том, что до сих пор они считаются южной культурой. Северная граница массового распространения твердых пшениц и по сей день доходит примерно до линии Могилев-Полтава-Сызрань-Чишмы-Челябинск.

Мы решили продвинуть посевы твердой пшеницы на север, в нечерноземную полосу Советского Союза.

В течение четырех лет мы ежегодно ставили опыты, высевая на полевой станции Тимирязевской сельскохозяйственной академии и в колхозах Московской и Тульской областей определенные сорта твердых пшениц: «гордейформе 010», выведенную Днепропетровской опытной станцией, и стандартные сорта «меляцопус 009» и «гордейформе 1089».

Твердые пшеницы: «гордейфорые 010» (слева) и «мелянопус 069» (справа).

Посевы производили яровизированными семенами. На контрольной делянке высевали неяровизированные семена твердых пшениц и некоторые сорта яровизированных и неяровизированных пшениц мягких. Яровизацию производили по методу академика Т. Д. Лысенко.

Мы смачивали зерно твердой пшеницы. Для смачивания брали воду в количестве 35 % от веса семян. Температура в помещении во время проращивания была + 12 °C. Смачивание производили в три приема, через восемь часов. После третьего смачивания температуру в помещении понижали до + 7°, в зерне она была + 10°. Так выдерживали семена три дня, после чего переносили в более холодное помещение, с температурой + 5°. Перед самым посевом температуру снижали до +2 или 3°. Весь процесс яровизации продолжался 15 дней.

В зависимости от климатических особенностей того или иного года результаты опытов у нас получались различные. Однако долголетние опыты позволили нам сделать следующие основные наблюдении.

Как правило, всходы яровизированных семян обгоняют всходы неяровизироваиных растений. У яровизированных посевов сразу бросается в глаза более мощное развитие корневой системы, причем все стебли развиваются равномерно. Растения, посев которых произведен яровизированными семенами, отличаются энергичным кущением. Густота стояния у яровизированных посевов также больше. Яровизированные растения всегда выше контрольных на несколько сантиметров.

Мы пришли к выводу, что повышение Урожайности у яровизированных посевов идет за счет удлинения и уплотнения колоса и за счет повышения абсолютного веса зерна.

За годы трехлетнего испытания яровизация значительно повысила урожай твердой пшеницы и резко улучшила качество зерна. В 1934 году яровизация по сравнению с контролем дала повышение урожая на 5,4 центнера с гектара, или 62.2 % к посеву. В 1935 году эта прибавка равнялась 3,4 центнера, или 25,3 %; в 1936 году — 4,7 центнера, или 44,7 %. Как видно, прибавка значительная. Резкое расхождение в прибавке урожая по годам объясняется особенностями весны в отдельные годы.

Но особенно важным для нас результатом явилось то, что яровизация дает возможность сеять твердые пшеницы в нечерноземной полосе семенами, полученными на месте.

Результаты наших четырехлетних опытов доказали, что в условиях нечерноземной полосы Союза можно возделывать твердые пшеницы с зерном высокой стекловидности и всхожести.

То, что было не под силу косной агрономической науке царской России, в стране социализма при новой, советской агрономии стало реальной возможностью. Основные приемы культуры при продвижении твердых пшениц на север и получении высоких урожаев нами разгаданы: это подбор сортов и яровизация. Надо здесь указать на ряд агротехнических приемов, улучшающих урожай: ранняя вспашка на полную глубину, хорошая предпосевная обработка, рыхление посевов во время кущения и прополка. Надо также не забывать, что различные сорта твердых пшениц требуют и разных условий для своего возделывания. Так, например, «гордейформе 010» дает хороший урожай как по клеверному пласту и целине, так и на старопахотных землях, а «мелянопус 069» может давать хороший урожай только по клеверному пласту на целинных землях. На мягких старопахотных землях, по нашим предварительным данным, он развивается слабо.

«Твердую пшеницу на север!» — вот лозунг, который должны подхватить колхозники нечерноземной полосы нашего Союза. Пусть в ближайшие годы в каждом колхозе появятся опытные делянки с посевами твердых пшениц. Вы, ребята, юные натуралисты и опытники сельского хозяйства, должны быть в этом деле застрельщиками.

Интересную работу можно провести также по биологическому изменению имеющихся сортов твердой пшеницы, согласно теории Т. Д. Лысенко.

В своей книге «Переделка природы растений» академик Лысенко рассказывает о том, как можно изменить природу растений. Можно, например, озимые культуры превратить в яровые, а яровые в озимые, теплолюбивые растения можно сделать холодолюбивыми и наоборот. Изменение природы растения можно производить во время прохождения им стадии яровизации.

Вот один из примеров! Озимую холодолюбивую пшеницу мы хотим превратить в яровую. Для этого надо, чтобы две трети времени семена озимой пшеницы проходили стадию яровизации при обычной для озимых культур температуре, то есть пониженной, а в последнюю треть времени прохождения стадии яровизации температуру надо повысить до того уровня, при котором стадию яровизации проходят пшеницы яровые. Таким образом мы сможем получить из озимой пшеницы яровую.

Твердые пшеницы по сравнению с мягкими — позднеспелые. Следовательно, наша задача— ускорить их вегетационный период. Твердые пшеницы во время созревания требуют высоких температур. Наша задача — приспособить твердые пшеницы к средним температурам, свойственным нечерноземной полосе.

Это вопросы теории, это вопросы жизни и практики. Юным опытникам сельского хозяйства решать эти вопросы под силу. Надо только захотеть, а захотев, проявить большевистскую настойчивость.

Дерзайте, ребята! О всех достижениях и неудачах в работе пишите в свой журнал. Мы вам поможем.

Член Президиума Верховного Совета РСФСР

И. А. Власов

Василий Иванович Патрушев

омню, нас, деревенских ребят, непреодолимо манил к себе сад зажиточного крестьянина Василия Васильевича. Сквозь щели высокого забора нам видны были смородина, малина, клубника, зреющие яблоки и какие-то желтоватые, похожие на смородину, наверное очень вкусные ягоды. В июльские вечера, когда выпадала роса, аромат сада разносился по всей деревне и волновал нас. Ведь в наших краях садов не было, и не многие из нас пробовали на вкус клубнику и яблоки.

Не раз пытались мы совершить набег на сад, но крепкий забор и злая, лохматая овчарка быстро отбили у нас охоту до чужих яблок.

За рекой длинной лентой тянется Великий сибирский путь. Осенью, пася скот, я и еще несколько ребят нашли на насыпи вдоль полотна железной дороги несколько яблонек-однолеток. Они выросли, верно, из брошенных пассажирами семян.

Мы решили дички пересадить в огороды. Заодно выкопали и пересадили кусты лесной малины и смородины и стали ухаживать за ними.

Учительница Анна Михайловна Тобурдановская подарила нам руководство по садоводству. Она же научила делать прививки и помогла достать черенки культурных сортов яблонь, смородины, крыжовника, «усы» клубники. Через год ребята во всей деревне лакомились своей клубникой, а еще через два года широко кустились под окнами ягодники и росли стройные анисы и антоновки.

В школе мы оборудовали биологический кабинет. Поймали ежа, несколько змей, наловили ящериц, тритонов, рыбок, устроили аквариум. За лето собрали различные материалы, полный гербарий всех растений нашего района, коллекции бабочек и жуков. Зимой по вечерам проводили доклады.

Я увлекся биологией и сельским хозяйством. После окончания средней школы и трех лет комсомольской работы я решил поступить в сельскохозяйственный вуз. Партия и комсомол призывал и тогда на трудный участок — животноводство. По этой специальности я и окончил институт, а затем и аспирантуру.

Нашей стране нужно много мяса, шерсти, молока. Нужны хорошие лошади для колхозов и Красной армии. Для этого у нас выводят быстрых скакунов и сильных тяжеловозов, новые породы мясного и молочного скота, тонкорунных овец. Вот по этому пути — пути выведения новых пород животных — я и решил повести свои наследования.

Новые породы создаются путем браковки плохих животных, отбора и размножения наиболее полезных для человека особей.

До последнего времени отбор животных производился лишь по внешним признакам: по росту, ширине груди, грузоподъемности и продуктивности животного.

Ежедневно проводя наблюдения, я убедился, что такой метод отбора недостаточно хорош. Казалось, что так работаешь вслепую. Возникала тысяча «почему?». Почему велико по размерам то или иное животное? Почему оно продуктивно? Почему его потомство обладает теми или иными качествами? И главное: как безошибочно создавать породы с наилучшими показателями?

Гибрид двугорбого и одногорбого верблюдов.

Гибрид яка и коровы (самка).

Научные данные и логическая мысль подсказывали: на все эти вопросы может дать ответ глубокое и детальное изучение всего организма животного. Ведь производительность животных, работа, удой, постриг и их размеры зависят от состояния организма животного, от всей работы организма.

И я поставил перед собой задачу разработать способы оценки и отбора животных на основе их внутренних признаков.

Для этого я несколько лет изучал ветеринарию и биохимию. Получив все необходимые знания, я встал перед вопросом: с чего начать исследования? Элементы крови — гемоглобин, белки, красные кровяные шарики, ферменты — имеют большое значение в развитии организма животного. Я решил начать с исследований изменения состава крови у разных пород сельскохозяйственных животных.

В горском колхозе, в Дагестане, наша маленькая экспедиция, состоявшая из четырех человек, проработала целое лето над исследованием крови у местных овец. И что же оказалось? Ягнята с наибольшим числом красных кровяных шариков и бóльшим содержанием гемоглобина в крови растут быстрое и дают больше шерсти, чем их сверстники. Первые опыты показали, насколько недостаточны внешние признаки для отбора. Из тысячи ягнят зоотехники отобрали по старым методам оценки сто лучших баранчиков. Для разведения животных в колхозе надо было оставить не больше десяти голов. Из сотни выбрать лучших было очень трудно — все ягнята были хороши, ни одного не хотелось браковать. Путем исследования крови удалось отобрать десяток самых лучших баранчиков.

За два года я побывал в степях Казахстана, в горах Ойротии, в кишлаках Узбекистана, на пастбищах Киргизии, в колхозах Ярославской области. И повсюду при исследовании крови сотен голов скота разных пород, разного пола и возраста результаты были те же. У овец и яков, у верблюдов и лошадей, у ослов, кроликов и кур лучшие показатели крови обнаруживали лучшие качества животного.

Мы исследовали и кровь животных-гибридов. Часто бывает, что гибриды крупнее, выносливее и сильнее своих родителей, — например, гибриды крупного рогатого скота и яков, двугорбого и одногорбого верблюдов, лошади и осла.

Оказалось, что в крови гибридов больше красных кровяных шариков и выше концентрация многих ферментов, нежели у их родителей. Такой состав крови обеспечивает гибридам лучший обмен веществ, чем и объясняется быстрый рост и бóльшая выносливость гибридов.

Но выбор родителей для гибридов по внешним признакам — дело рискованное. Очень часто второе поколение гибридов неполноценно по своим качествам. В Киргизии впервые я применил свой метод отбора для создания новой породы овец из местных домашних пород и диких архаров. Исследование крови дало нам (возможность отобрать лучших производителей для новой породы.

Я изучал целый комплекс показателей крови: возраст красных кровяных шариков, их объем, сухой остаток крови и плазмы, удельный вес, различные группы белков, ферменты и пр. Оказалось, что ряд показателей крови изменяется с возрастом животного. Так, например, содержание одного из ферментов крови — глютатиона — увеличивается вместе с ростом организма. Увеличение прекращается при завершении роста. Это явление дает возможность определить скороспелость животного, так как нарастание глютатиона идет быстрее у скороспелых животных, нежели у позднеспелых.

В ходе работ я установил, что состав крови у животного изменяется в зависимости от качества и количества пищи, времени года, возраста.

А утомление? Что скажет мне исследование крови о степени утомляемости животного? И вот я на московском ипподроме. По беговой дорожке мчатся лошади. Публика с напряжением следит за состязанием — кто выйдет победителем? Но мне почти наверняка известно, какая лошадь будет бежать быстрее и дольше. Немало времени провел я над анализом крови лошадей до скачек, в часы их отдыха, и после скачек. Лошадь утомляется от быстрого бега потому, что в ее мышцах и частично в крови накапливаются продукты обмена веществ. Уничтожение одного из главных продуктов утомления — молочной кислоты— происходит быстрее, если в крови лошади больше красных кровяных шариков, гемоглобина, запасов щелочей. Изучая кровь животных, мы можем отобрать для размножения наиболее выносливые экземпляры.

В короткой статье трудно рассказать обо всех проведенных исследованиях. Но вывод ясен: по составу крови, в сочетании со старыми приемами зоотехнии, можно более точно и углубленно проводить оценку сельскохозяйственных животных. После проверки новый метод определения качеств и видов животных будет введен в практику животноводства.

Почти закончен первый этап работы. Теперь передо мной стоит задача углубить и расширить новый метод. Необходимо исследовать вопрос о селекционном значении других физиологических и биохимических показателей и в первую очередь — сердца, легких, нервной и эндокринной[10] систем организма.

Мне кажется, что эти исследования дадут нам новые возможности для переделки природы животных на пользу вашей прекрасной родине.

Нина Сергеевна Спиридонова

одилась я в 1912 году и начала учиться в самый разгар гражданской войны. В школе нашей была хорошая библиотека. С захватывающим интересом читала я рассказы о путешествиях, приключениях, о жизни зверей. Книги Брэма перечитывала по нескольку раз. Наш преподаватель естествознания Ланин организовал в школе живой уголок. Сколько времени мы просиживали в нашем уголке, трудно подсчитать! Потом мы организовали естественно-научный кружок.

В кружке мы ознакомились с микроскопом. Открывшийся перед нами новый мир еще более укрепил нашу любовь к природе. Микроскоп был очень старый, винты испорчены; не всегда удавалось быстро поймать свет, навести на фокус, но трудности не отталкивали нас, и мы засиживались до полуночи, рассматривая каплю крови, настой сена.

Помню очень хорошо свой первый доклад по сравнительной анатомии. Наглядных пособий не было, и пришлось самой приготовить скелеты лягушки, курицы и кошки. Когда все было готово и надо было начинать доклад, все тезисы сразу вылетели у меня из головы. Начала я сбивчиво, но минут через пять освоилась, и доклад прошел хорошо.

Окончив школу, я по призыву комсомола пошла в Педагогический институт на естественное отделение. Здесь на занятиях но ботанике и зоологии мне очень помогли знания, которые я получила в естественно-научном кружки. Группу в 23 человека не мог обслужить один преподаватель, и я помогала своим товарищам.

На лекции по физиологии растений я узнала об одном факте из истории науки, который поразил меня.

В начале XVIII столетия, когда люди мало знали еще о питании растений, ученый Гельмонт посадил ветку ивы в бочку. Ветка весила 2,8 килограмма, а земля в бочке — 80 килограммов. Землю он защитил от пыли и поливал чистой дождевой водой. Через пять лет Гельмонт тщательно обмыл корни выросшего дерева, обсушил их и определил общий вес ивы. Он оказался равным 65,6 килограмма. Почва же, в которой росла ива, убавилась в весе только на 0,06 килограмма. В то время Гельмонт не мог сделать правильного вывода из этого опыта. Он думал, что прибавка в весе ивы произошла за счет воды. Сейчас хорошо известно, что растение берет питательные вещества не только из почвы — корнями, но и из воздуха — листьями. Корки берут воду и минеральные вещества, а листья поглощают углекислоту.

У меня мелькнула мысль: нельзя ли повысить урожай путем воздушного удобрения, то есть путем увеличения углекислоты в окружающем растение воздухе?

Мысль эта захватила меня, и я стала рыться в журналах, книгах, искать каких-либо указаний по воздушному удобрению. Поступив в аспирантуру Сельскохозяйственного института на кафедру физиологии растений, я получила возможность самостоятельно проводить интересующие меня опыты. В Печерском колхозе под опыты мне отвели четыре больших десятирамных парника. Набивались они совершенно одинаково, одинаково же был произведен посев огурцов и муромских и неросимых. Как только показались всходы, мы начали «удобрять» воздух: выпускали из бомбы[11] углекислоту, предварительно измерив объем газа в стеклянной бутыли, так как газометра у нас не было. Один парник был контрольным: в нем огурцы росли в обычных условиях. В другой парник добавлялась углекислота в концентрации газа 0,15 % по отношению к объему воздуха. В третьем парнике поддерживалось содержание газа 0,35 % и в четвертом—0,75 %. Углекислоту мы впускали в шесть часов утра и в два часа дня. Уход за всеми парниками был одинаковый. Урожай взвешивали и учитывали особо из каждого парника. Во время роста растений мы проводили во всех парниках наблюдения за работой листьев: учитывали, как сильно листья расходуют воду и как быстро строится в них органическое вещество (транспирация и ассимиляция).

Подопытная капуста.

Кончилось лето, огурцы перестали цвести и плодоносить. Пришло время сравнить урожай и работу листьев во всех парниках. Оказалось, что листья работали лучше в тех парниках, куда добавлялась углекислота. Урожай там тоже был выше. Причем оказалось, что огурцы из парников с воздушным удобрением были тяжелее огурцов из контрольного парника. Самый большой урожай мы получили по сорту муромских огурцов в концентрации углекислоты 0,35 % и по сорту неросимых в концентрации 0,75 %. В том и другом случае урожай в парниках с углекислотой был в два раза больше, чем в контрольных парниках.

На следующий год для опыта мы взяли капусту. Опыты дали тот же результат: урожай капусты под влиянием воздушного удобрения был значительно повышен.

Зимой комнатные растения ставят ближе к свету.

У многих жителей нашего Союза есть лимоны, растущие в комнатах, как обычные комнатные цветы. Лимон — растение вечнозеленое; на родине он покрыт листьями круглый год. Лимоны в комнатах часто сбрасывают листья зимой и не цветут весной и осенью.

Поступив в аспирантуру Академии наук СССР, я получила задание найти способ сохранения листьев зимой у комнатной культуры лимона и добиться как можно большего урожая лимонов.

Проведя опыты с лимонами, я выяснила, что они сбрасывают листья по многим причинам: от недостатка воды, избытка воды, запаха из кухни, слишком высокой и слишком низкой температуры в комнатах. Но основная причина листопада у лимонов — это недостаток света. Зимой в средней полосе СССР солнце выглядывает редко и дни коротки. Любители-лимоноводы стараются поставить растения на зиму так, чтобы они получали побольше света.

Опыты показали, что листопад можно предотвратить или значительно задержать, дополнительно освещая лимоны электричеством в зимние месяцы. Особенно хорошо переносили зиму крепкие, нормально развитые растеньица. И мы занялись разведением таких растений.

Здесь также пришла на помощь углекислота. Черенкование — один из главных способов размножения лимонов. Не все черенки хорошо дают корни: многие гибнут от разных причин, не давая корней. Мы сажали лимоны под колпаками или в парниках и повышали содержание углекислоты в воздухе.

Количество черенков, образующих корни, увеличилось на 50 %.

Лимоны-однолетки мы ставили в парники, куда пускалась углекислота. Оказалось, что воздушное удобрение, то есть «подкормка» углекислотой, действует на лимоны так же благоприятно, как на огурцы и капусту.

Лимоны, получавшие добавочно углекислоту, имели очень хороший вид — ветвистые, зеленые, давали хороший урожай крупных и тяжелых плодов.

Опыты с углекислотой показали, что найден еще один путь для повышения урожайности. Это прежде всего относится к огородным растениям и в особенности к культуре закрытого грунта.

Георгий Францевич Гаузе

родился в Москве в 1910 году, в семье преподавателя. Учеником пятого, шестого и седьмого классов средней школы я увлекался работой живого уголка, а летом, в деревне, собирал насекомых, червей и других беспозвоночных животных. В школе я получил некоторые определители и знал названия насекомых. Уже тогда меня особенно интересовали те насекомые, которые имеют практическое значение для человека. Пчелы, конечно, стояли на первом месте. Помню, в седьмом классе я собрал всю доступную мне литературу и сделал доклад на тему о пчеловодстве. Но окончательно убедила меня стать биологом случайная встреча на экскурсии с группой студентов во главе с профессором Алпатовым. Рассказы профессора об основных проблемах биологии меня так увлекли, что я бесповоротно решил поступить на Биологический факультет Московского университета.

Свою первую научную работу я сделал в 1927 году, семнадцати лет, на первом курсе университета. Эта работа называлась «К изменчивости у азиатской саранчи». Саранча в то время приносила большой вред сельскому хозяйству, и биология ее была еще недостаточно изучена. Наркомзем поручил Зоологическому музею Московского университета изучить биологию саранчи, и я был привлечен к этой работе.

Существуют две формы саранчи. Одна встречается поодиночке и не приносит вреда, вторая встречается стаями и совершает массовые нашествия на поля. Я должен был установить, принадлежат ли эти формы к одному и тому же или к разным видам. От этого зависела организация борьбы с саранчой. Оказалось, что обе формы саранчи принадлежат к одному и тому же виду. Результаты моей первой научной работы были опубликованы в журнале «Защита растений от вредителей» за 1927 год.

По окончании университета, я работал в Средней Азии, изучая насекомых, вредящих каучуконосному растению «тау-сагыз», работал в Институте зоологии Московского университета над экологией (взаимоотношение организма и среды) шелковичного червя и ряда других животных.

С 1933 года я стал читать лекции студентам и в 1935 году получил степень — кандидата биологических наук.

В марте 1938 года, я защитит докторскую диссертацию, и Комитет по делам высшей школы присудил мне степень доктора биологических наук.

* * *

Летом 1932 года я охотился по отрогам Тянь-Шаня за насекомыми — вредителями каучуконосного растения тау-сагыз. Придумывая способы борьбы с этими вредными насекомыми, я еще раз перечитал «Происхождение видов» Дарвина. Совсем по-новому читается Дарвин в Средней Азии! Куда ни посмотришь — везде бросается в глаза приспособление животных и растений к условиям существования, борьба за жизнь и естественный отбор.

Маленькие суховатые кустики тау-сагыза, в соке И корнях которых содержится каучук, ютятся между камнями, на склонах и вершинах скалистых, безлесных гор. Но ботаники нашей экспедиции говорят, что в древние времена тау-сагыз рос повсюду и лишь потом появились растения, приспособленные лучше, чем тау-сагыз, к сухому, ветреному климату этих гор. Пришельцы загнали слабый тау-сагыз в неудобные убежища между камнями, где он, по какой-то странной случайности, оказался лучше приспособленным к условиям среды, чем его победители, и где он отсиживается до сих пор. И только в 1931 году пришел человек, чтобы освободить тау-сагыз из плена, собрать его семена, расселить широко по степи и в конце концов из его кустиков получить нужный стране каучук…

Уголок лаборатории в Институте аналогии.

Тысячи примеров естественного отбора и борьбы за жизнь видел я в черных, мрачных, безлесных горах Кара-Тау. Вот гусеницы бабочки-совки, пожирающие листья тау-сагыза. Они кажутся опасными вредителями. Но собрав штук сто таких гусениц в горах и принеся их в кибитку-лабораторию в ущелье между гор, я нахожу, что 95 % их заражено паразитом-наездником и что все они погибнут через несколько дней. Вот так вредитель! Он оказывается совсем не таким опасным. А если собрать и размножить этих паразитов, то вредителя можно будет и вовсе уничтожить!

«Изменчивость, наследственность и естественный отбор, — писал Дарвин в 1859 году, — лежат в основе эволюционного процесса». В свободные часы в экспедиции я часто думал о том, как впоследствии развивалось это учение Дарвина. Об изменчивости создана целая новая наука — биометрия. По наследственности написаны томы точных и кропотливых исследований. Ну, а что нового мы знаем о естественном отборе? Почти ничего! Те примеры естественного отбора, которые были известны Дарвину, повторяются в учебниках биологии до наших дней, и никто не потрудился над тем, чтобы углубить, продолжить эти наблюдения. А важно ли это? Конечно, да! Ведь на примере тау-сагыза и гусениц-вредителей мы видели, что процессы борьбы за жизнь и естественный отбор, которые протекают в природе сами собой, очень важны для хозяйственной деятельности человека. Тау-сагыз, которого побеждают другие растения, надо спасти, так как он нам нужен, а гусениц, пожирающих тау-сагыз, надо уничтожить, и это можно сделать с помощью других насекомых — наездников. Так как же не изучать процесса естественного отбора, если он так важен! И если биологи до сих пор очень мало здесь сделали, так надо самому взяться за это дело!

Но одно — пожелать изучать естественный отбор, а совсем другое — знать, как приступить к этому. И только тогда, когда я приехал в Москву и стал работать в Институте зоологии Московского университета, в лаборатории экологии, я начал понимать, как мне следует работать. Я очень хорошо помню лето 1932 года, когда в огромном светлом зале университетской библиотеки я читал работу американского ученого Лотка. И то, что я прочел, меня поразило. Лотка сделал тот шаг, на необходимость которого указывал сам Дарвин.

Биологи до сих пор рассматривали определенных зеленых гусениц данного вида, которых поражают маленькие черные проворные наездники также определенного вида. Но ведь можно отвлечься от данных гусениц и данных наездников и посмотреть, каковы законы взаимодействия гусениц и наездников вообще.

Мы ведь знаем, что медь, железо и алюминий от нагревания расширяются, и мы отвлекаемся от данных меди, железа и алюминия и формулируем более общий закон о том, что металлы при нагревании расширяются.

Вот Лотка и попробовал найти такой закон для взаимоотношений жертв и хищников, или паразитов. Утверждение, что паразиты уничтожают гусениц, Лотка выразил на математическом языке с помощью диференциального уравнения. Он вывел закон борьбы за существование между паразитами и гусеницами, который гласит, что чисто тех и других будет закономерно изменяться во времени и что можно предсказать, сколько через определенное время будет гусениц и сколько паразитов, зная, конечно, их первоначальное количество.

Много таких закономерностей борьбы за существование сформулировал Лотка, основываясь на учении Дарвина. Его математические исследования составили целую книгу в пятьсот страниц, на чтение которой мне пришлось затратить не один день. Помню, как прозрачными холодными октябрьскими вечерами я думал, выходя из библиотеки: верно ли все это? Биология всегда останется биологией, и чтобы сделать какое-нибудь обобщение, надо сперва изучить много отдельных, частных случаев. Не построил ли в воздухе свои теории американский ученый Лотка? Ведь он сам не производил никаких опытов, а только составлял математические уравнения. Но, чтобы установить настоящую закономерность естественного отбора, надо изучать животных, вести наблюдения и лишь потом обрабатывать их с помощью математических уравнений. Здесь нельзя выдумать ничего из головы. И вот я решил заняться таким делом: на основе опытов с животными и диференциальных уравнений установить законы естественного отбора.

* * *

Трудное дело — выбрать животных, подходящих для биологических опытов. При изучении естественного отбора эти трудности особенно велики. Животные должны быть мелки— в лаборатории не так уж много места, — и строение их должно быть по возможности просто. Затем, они должны очень быстро размножаться. Для изучения естественного отбора потребуется вывести много поколений хищников и жертв. Если жертва размножается только раз в году, то, чтобы получить хотя бы пятьдесят поколений, потребовалось бы по меньшей мере пятьдесят лет. Такие темпы совсем непригодны для молодого советского ученого!

Мне пришлось ставить опыты со многими мелкими беспозвоночными животными, и с каждым из них были свои затруднения. Иногда недели за неделями следовали неудачи, пока наконец какое-нибудь случайное наблюдение, какое-нибудь изменение химического состава среды не приводило к желанному результату, — животное быстро и успешно начинало размножаться в лаборатории. Я расскажу здесь только об одной группе опытов, поставленных с мучными клещами, успешным результатом которых я был особенно доволен потому, что он имеет непосредственное значение для практики.

Слева — клещ-хищник; справа — кучной клещ (под микроскопом).

Мучной клещ — опасный вредитель зерновых запасов. Маленький, почти невидимый простым глазом, он страшно быстро размножается. Поедая и загрязняя зерно, он превращает ценный продукт в никуда не годные отбросы. Как раз такой объект может подойти для изучения законов естественного отбора! Но сперва только следует найти какого-нибудь паразита этого клеща, который бы на наших глазах быстро уничтожал его…

В нашей университетской лаборатории почти темно. Только дальний угол комнаты слегка освещается большим ящиком — термостатом, в котором с помощью специальных нагревательных приборов и автоматических регуляторов поддерживается постоянная температура воздуха. В термостате стоят стеклянные банки — эксикаторы, и в каждую из таких банок вложены десятки мелких баночек, в которые насыпана мука с мучными клещами. В эксикаторах поддерживается постоянная влажность воздуха. Для этого в них помещены сосуды с растворами серной кислоты определенной концентрации.

На столе стоит микроскоп, в который можно смотреть сразу двумя глазами. Перед самым зеркалом микроскопа маленькая яркая электрическая лампочка бросает узкий пучок света прямо в микроскоп. Справа от меня на том же столе стою: эксикатор с пробирками, наполненными клещами, и я в продолжение нескольких часов вынимаю одну пробирку за другой, просматриваю и подсчитываю клещей.

Одну из проб, полученную с какого-то склада, я уже просмотрел и ставлю назад. Не совсем обычная картина, виденная мною, но еще не осознанная, заставляет меня задержать руку с пробиркой. Почему важные наблюдения часто делаются именно таким образом? Я осторожно высыпаю содержимое пробирки на большое вогнутое часовое стекло, вооружаюсь двумя длинными тонкими пипками с деревянными ручками и начинаю еще раз медленно просматривать под микроскопом муку из пробирки, крупинку за крупинкой. Как всегда, я ясно вижу маленьких беловатых, почти яйцевидных, с короткими ножками, мучных клещей, но вот среди них попадается один, раза в два более крупный, с быстрыми, резкими движениями, на длинных сильных ногах, с вытянутыми вперед челюстями, напоминающими бивни. Тотчас мелькает догадка: не хищный ли это клещ, которого я так долго разыскиваю! Дальнейшие наблюдения подтверждают эту догадку. Эти большие клещи — хищники, которые уничтожают мелких вредных мучных клещей. Вот прекрасный объект, на котором можно изучить законы борьбы за существование и естественный отбор у животных и вместе с тем разработать биологический способ борьбы с вредным клещом — уничтожение его с помощью хищного клеща.

Термостат с эксикаторами.

Потребовались сотни опытов и очень много кропотливого труда, чтобы установить, не вреден ли хищный клещ сам по себе и при каком соотношении хищников и жертв уничтожение вредных клещей-жертв будет протекать наиболее успешно. Это был хороший случай для того, чтобы проверить математические уравнения борьбы за существование, предложенные американским ученым Лотка. Они оказались неверными, эти уравнения! Профессор Алпатов, заведующий лабораторией экологии, организовал объединение зоологов и математиков, в результате продолжительной работы которых мы заменили теорию американского ученого Лотка такой теорией процессов естественного отбора, которая отвечает действительности.

Сущность теории Лотка состоит в том, что процесс непрерывного взаимодействия между хищниками и жертвами на определенной территории приводит к периодическим колебаниям численности тех и других. Хищники сперва снижают число жертв, потом, в связи с недостатком пищи, частично вымирают; в это время размножаются жертвы, затем снова размножаются хищники и т. д. Однако поставленные нами опыты показали, что таких простых колебаний числа хищников и жертв у большинства беспозвоночных животных фактически не наблюдается. Если хищников и жертв предоставить самим себе, то процесс непрерывного взаимодействия между ними приведет к тому, что хищники уничтожат почти всех жертв и затем вымрут благодаря нехватке пищи, а из нескольких оставшихся жертв разовьется большая группа жертв, которые будут теперь жить уже без всяких хищник в. Периодические колебания числа хищников и жертв являются, следовательно, не результатом их простого взаимодействия друг на друга, а наступают благодаря существованию сложных биологических явлений и прежде всего благодаря миграции хищников из одних районов в другие, сложным приспособлениям укрытия от хищников, которые выработались жертвами в процессе длительной эволюции, и т. д.

При исправлении теории Лотка нами были учтены все эти биологические моменты, и в результате мы получили такую теорию, которая позволяет нам предвидеть изменения в числе хищников и жертв и управлять этими изменениями у таких беспозвоночных животных, как мучные клещи. Что касается практического значения всех этих расчетов, то они могут иметь значение при определении опасности данного заражения. Просматривая пробу муки или зерна и подсчитывая, сколько в ней клещей-жертв и сколько хищников, мы можем сказать, насколько это заражение опасно и как быстро надо организовать с ним борьбу.

За работу «Исследования над естественным отбором у беспозвоночных животных» мне была присуждена вторая премия на конкурсе молодых ученых в 1938 году.