Но всего этого не случилось. Тем не менее невзначай и одним из первых среди натуралистов Гёте открыл насекомоядное растение росянку и, по меньшей мере, ее способность ловить для каких-то целей болотную мошкару. Большего сделать в пути не позволяли условия. Но и увиденного было уже немало для ботанической копилки.
Что это – счастливый случай? Неожиданное везение в жизни исследователя?
И да, и нет. Как подчеркивал выдающийся французский микробиолог и химик Луи Пастер, «судьба одаривает лишь подготовленные умы». Поэт в этом отношении оказался на высоте. Позже выяснилось, что его лишь чуть-чуть опередил соотечественник – доктор А. В. Роот. В 1782 году, то есть за три года до описанных выше событий, в ботанических трудах Бремена появилась его статья о движении волосков росянки, вызванных раздражением насекомых (Гёте ее, как оказалось, не видел и не читал). Впоследствии она будет названа Ч. Дарвином наиболее полезной из выполненных до него работ в данной области.
Этот факт нисколько не умаляет ботанической заслуги поэта. Ведь он тоже сделал из своих наблюдений правильные выводы. Не каждому профессионалу такое удается. А что уж говорить о любителях.
Конечно, это всего лишь маленький штрих в биографии Гёте-естествоиспытателя, которого другой ботанический талант (К. А. Тимирязев) характеризует так: «Гёте представляет, быть может, единственный в истории человеческой мысли пример сочетания в одном человеке великого поэта, глубокого мыслителя и выдающегося ученого». К последнему можно добавить: с удивительным даром тонкого наблюдателя.
Интересна судьба встреченного Гёте студента. После совместного и приятного для обоих путешествия он стал товарищем и неизменным попутчиком поэта и до конца своих дней сохранил верность ботанике. Он умер в 1850 году, будучи уже известным ученым и директором герцогских садов в Эйзенахе.
Сам же Гёте в конце жизни поставил некоторые свои ботанические открытия выше собственной поэзии. В беседе с близким ему человеком – Эккерманом – он, в частности, сказал: «Все, что я сделал как поэт, отнюдь не наполняет меня своей гордостью. Прекрасные поэты жили одновременно со мной, еще лучшие жили до меня и, наконец, будут жить после меня. Но что я в свой век являюсь единственным, кому известна правда о цветах, – этому я не могу не придавать значения, это дает мне сознание превосходства над многими».
Отдавая должное немецким открывателям росянки, все же отметим, что сигналы о случаях пленения насекомых растениями уже начали поступать к тому времени из разных концов света. Считается, что самые ранние сведения о зеленых охотниках проникли в Европу из тропических стран. Они касались главным образом уроженцев Мадагаскара и Африки.
Документальные свидетельства о североамериканской зеленой хищнице – венериной мухоловке – датируются 1769 годом. Ее обнаружил в болоте английский естествоиспытатель Джон Эллис. Еще раньше аналогичные данные были получены о росянке. Отец систематики шведский ботаник Карл Линней описал несколько ее видов, полученных в том числе и из самой Англии. В 1818 году английский растениевод Томас Эндрю Найт подтвердил факт усиления развития венериной мухоловки в местах, богатых мошкарой. В 1835 году пристрастие к ловле насекомых открыто у непентесов. Коллекция растений со странными наклонностями пополнялась и дальше. Правда, тогдашние ботаники даже мысли не допускали, что это процесс питания, встречая подобные предположения большими сомнениями и насмешкой.
Далее следует период, на котором ввиду его большой значимости мы остановимся отдельно.
Такова предыстория изучения насекомоядных растений. Роот и Гёте заложили здесь первые камни в построенном затем ботаниками здании. Но они не стали двигаться дальше, к полному познанию любопытного явления. Роота как врача, видимо, больше интересовала основная профессия. А Гёте в это время был уже по уши увлечен морфологией, в которой, надо сказать, и добился замечательных успехов. Ученые до сих пор отзываются об этих работах весьма высоко, хотя при жизни веймарского отшельника они не были оценены по заслугам.
Как отмечает В. Бельше, «… высокий авторитет его как поэта мешал современникам объективно оценить его как естествоиспытателя». Впрочем, такова участь всех гениев. «Великих людей, – пишет немецкий ботаник и микробиолог Фердинанд Кон, – можно сравнить с отдельными вершинами горных хребтов. Об их высоте можно правильно судить только на расстоянии, когда они резко выделяются среди своих соседей, и нередко эти последние даже затмевают их своею кажущейся величиною. Такую пробу истинного величия выдержал Гёте».
Наука, как мы знаем, не любит подолгу топтаться на одном месте. Она рвется вперед и вперед. А тут такой интересный объект! Все это позволяло надеяться, что открытый у росянки феномен непременно заинтересует других исследователей и, по меньшей мере, некоторые из них двинутся дальше, займутся изучением причин и механизмов.
Но такого, увы, не случилось. Находка двух любознательных немцев, говоря по большому счету, более 70 лет оставалась фактически невостребованной. Никто из тогдашних естествоиспытателей не задумывался, для чего росянке хватательные приспособления. Уж не кровожадные ли (тьфу! тьфу!) наклонности у живописного болотного жителя?
Но возможность мухоедства со стороны растений вызывала большие сомнения. Такие мысли во времена Гёте посчитали бы слишком крамольными. Ведь самое существенное различие между двумя царствами природы заключается именно в способе питания. У растений – один, у животных – совершенно другой.
Первые получают из внешней среды лишь минеральные вещества и при участии энергии солнца и двуокиси углерода строят из них сложные соединения. Им совершенно несвойственно такое понятие, как желудок. У вторых он есть и требует в готовом виде белки, жиры и углеводы. Они перевариваются там с помощью ферментов. Только за счет солей и воды животные существовать не умеют. Двуокись углерода им тем более не нужна, т. к. их организм не приспособлен к фотосинтезу и не может самостоятельно создавать органические вещества.
Мухоедство в зеленом мире, следовательно, противоречило всему, что тогда было известно об особенностях растительных и животных организмов. Поэтому появлявшиеся время от времени вести о хищных «замашках» у тех или иных растений никого не убеждали, упирались в глухую стену недоверия. Оно казалось вполне естественным.
Интересно высказался в этой связи уже упоминавшийся выше Ф. Кон: «У каждой науки есть своя кладовая, куда складывается все, что не находит места в благоустроенных хоромах учебного здания; в такую-то кладовую были сданы россказни о “плотоядных растениях”». В XX веке в похожих ситуациях использовались термины «басня», «байка», а сегодня – «лженаука».
Случалось, что под эти ярлыки попадали и истинные открытия!
…Проходят десятилетия, а иногда – века. И неожиданно для всех какой-нибудь дотошный исследователь вдруг обнаруживает в забытой кладовой самую настоящую драгоценность. Нечто похожее произошло и в данном случае. Минуло почти сто лет, прежде чем ботаники на полном серьезе вновь заинтересовались странным поведением росянки, похожим на хищничество. Возможно ли такое в принципе в растительном мире? Ответ на данный вопрос, ко всеобщему изумлению, оказался утвердительным. Доказательство предоставили Дарвины – отец и сын.
Но это уже совершенно другая история.
ПРЕДАТЕЛЬСКИЕ РОСИНКИ
Эй, брат-комарик, берегись!
На лист росянки не садись —
придется с жизнью распрощаться:
раз сядешь – вновь уж не подняться.
У Виталия Бианки, тонкого знатока природы, есть сказ о разудалом комаре, который свирепствовал на болоте, словно соловей-разбойник на большой дороге. Он кусал подряд всех лесных жителей и дерзко набрасывался на посетителей, наводя на всех страх. При этом кичился своей храбростью.
Стрекоза как-то его предупредила:
– Изловит тебя, кровопийцу, Росянка.
– А вот и нет! – заносчиво ответил ей Комар, зная, что никакой зверь его еще ни разу не поймал. А тут какая-то неизвестная Росянка. Эка невидаль! И продолжал разбойничать, как и раньше.
Но вот однажды на вязком болоте заметил Комар во мху маленькую Травинку. Трава как трава, ничего вроде особенного во внешности: прямой стройненький стебелек и колосок, белые цветочки в зеленых колокольчиках.
– Уж не ты ли Росянка – комариная смерть? – на всякий случай спросил забияка незнакомку. Скорее из любопытства, чем из осторожности. Дальнейшее автор описывает так:
«Говорит Травинка приторным голоском:
– Погляди, Комар, на мои листочки!
Поглядел Комар на листочки. Круглые листочки лежат на земле, по краям их частые булавочки, на булавочках медвяная роса капельками.
Как увидел Комар те капельки, сразу пить захотел. Слетел на листок, опустил в каплю носок, стал росу медвяную пить.
Летела мимо Стрекоза, увидала Комара на листке и говорит:
– Попался Комар Росянке!
Хотел Комар крыльями взмахнуть – крылья к листку пристали; хотел ногами шагнуть – ноги увязли; хотел нос вытащить – нос прилип!
Изогнулись гибкие булавочки, вонзились в комариное тело, прижали Комара к листку – и выпила Росянка комариную кровь, как пил Комар кровь звериную, птичью и человечью.
Тут Комару и смерть пришла.
А Росянка и по сей день на болоте живет и других комаров к себе ждет».
В основе этого сказочного события – реалии, имеющие мес то на самом деле. Писатель лишь облек их в форму, удобную для детского понимания. Мы же обратимся к научным истокам описанного явления, которое может происходить не только с комарами.
Одной из таких маленьких лесных драм заинтересовался однажды английский натуралист Чарльз Роберт Дарвин, уже прославившийся к тому времени своими работами по происхождению видов, и … сделал в результате новое открытие. Не менее значимое, чем предыдущие.
Английский естествоиспытатель Чарльз Дарвин
А начиналась эта история очень буднично.
Летом 1860 года хорошо известный уже в ученом мире исследователь решил отдохнуть от повседневных забот близ Хартфильда – небольшой деревушки, где жила старшая сестра его жены. Близость к природе, тишина и чистый воздух способствовали этому. Ботанику всегда нравились пешие прогулки по живописным окрестностям, и он стал совершать их здесь ежедневно.
Во время одной из них он обнаружил среди кустиков вереска заросли обыкновенной росянки со множеством прилипших к ее листьям мух и мошкары. Дарвин был внимательным наблюдателем. Особенно его привлекали исключения. Здесь, похоже, подвернулся именно такой случай. Ученому доводилось слышать уже, что листья увиденного им болотного растения улавливают насекомых подобным образом. Но чтобы в таком огромном количестве?! Именно это его больше всего удивило. Маленькие крылатые пленники – живые, полуживые или уже мертвые – удерживались принудительно практически на всех окружающих его растениях. На самом крупном листе виднелись остатки сразу тринадцати различных насекомых.
В отличие от Гёте, которого в схожей ситуации торопила дорога, Дарвин никуда не спешил и мог спокойно заняться на росянковой лужайке детальным осмотром. Благо зеленых объектов вокруг хватало. Многие листья на росянках выглядели очень странно: то сомкнутые в мешочек, то загнутые по краям, наподобие маленького конвертика, треугольника или чашечки, то в каком-то ином, необычном для листового органа геометрическом положении.
Выбрав наугад дюжину растений, он произвел подсчеты. Из 56 раскрытых листьев на 31 находились мертвые насекомые или их остатки. Главным образом комары и мухи, легкомысленно сновавшие в теплом летнем воздухе, не ведая о близкой опасности. Самой крупной жертвой оказалась маленькая бабочка, присевшая, видимо, на миг отдохнуть на коварный зеленый кружочек, да так и не сумевшая с него снова вспорхнуть.
Несложно было догадаться, что истинный улов гораздо выше. Ведь многие листья не раскрылись, продолжая принудительно удерживать какую-то животную мелочь.
– А если прикинуть сезонную добычу? – задумался ненадолго Дарвин. Она представлялась громадной. Тем более (как подтвердилось и позднее) в листовые ловушки попадали приличных размеров цокотухи и небольшие изящные стрекозы.
– Все это не случайно, – решил ученый. Зачем понадобились маленькой росянке несвойственные зеленому растению хватательные движения? Исторически они могли возникнуть лишь в случае, если полезны организму. Это он твердо знал уже из предыдущих своих исследований. Выходит, малышка что-то выигрывает от такой ловли?
Вопросов возникало множество. Предмет оказался достойным того, чтобы его внимательно изучить в более удобной для исследования обстановке.
Он аккуратно извлек из родной обители несколько экземпляров вместе с корнями, отнес их домой и создал соответствующие условия для роста. Росянки оказались некапризными существами и быстро прижились на новом месте.
Не откладывая дело в долгий ящик, Дарвин провел первый простейший опыт. Наловил возле дома разных насекомых и стал прикасаться их тельцами к листьям растений. Тонкие реснички, или волоски росянки (Дарвин называет их щупальцами), торчащие на листе, повели себя точно так же, как на лужайке. Каждый раз после контакта с той или иной букашкой они приходили в движение и старались захватить легкую добычу.
Было совершенно ясно, что она им нужна. Но для чего все же? Ведь не ради же забавы тратят силы и драгоценную энергию зеленые питомцы солнца.
Ученый изменил условия эксперимента, стал помещать листья в различные азотсодержащие, а также в безазотистые жидкости. Двигательная реакция совершалась только в первых. Дарвин понял: здесь открывается большое поле для совершенно нового исследования. Все дело, стало быть, в питании, важнейшим элементом которого у растений как раз и является азот. Ради него, очевидно, и ведется столь необычная охота. Любопытно, что растение ведет себя при этом на редкость сообразительно и повадки у него словно у животного.
О своих наблюдениях и выводах он восторженно сообщил Аза Грею, выдающемуся американскому ботанику (кстати, иностранному член-корреспонденту Российской академии наук), с которым вел постоянную дружескую переписку.
К исследованиям подключился средний сын Дарвина – Френсис. Ботаник и физиолог, он был надежным сотрудником отца, часто выручавшим его при срочной экспериментальной работе. На сей раз она действительно была неотложной. И результаты остро интересовали обоих.
Френсис посадил росянки в большие горшки, наполненные мхом; разделил их посередине низкими деревянными перегородками и половину растений начал регулярно подкармливать мясом. Другую оставил существовать на собственном пайке – для контроля, как принято в научных опытах. А чтобы голодающие по воле ученых растения ненароком не испортили эксперимент и не вздумали ловить мошек сами, горшки закрыли сверху мелкоячеистой сеткой.
Процесс кормления опытной группы растений был прост и происходил следующим образом: на каждый лист исследователи клали один-два кусочка вареной говядины весом около 10 мг. Спустя несколько дней, когда она исчезала (куда и как – вы узнаете попозже), давали новый точно такой же обед. И так от начала июля до конца сентября.
Искусственная подкормка мясом уже через несколько недель дала первый результат. Росянки в этой группе стали выглядеть намного лучше тех, которые питались самостоятельно, то есть принятым в растительном мире способом. Они хорошо росли и развивались. А листья их содержали в своих клетках больше хлорофилла и крахмала.