Растения - гениальные инженеры природы
Шрифт:
«B тропиках птицы и крупные животные гораздо чаще, чем в средних широтах, участвуют в распространении семян растений. Способы приспособления растений в этом направлении весьма многочисленны и разнообразны, но нам известны лишь немногие из них. Здесь же мне хотелось бы обратить внимание на некоторые виды бобовых, чьи плоды в целях приманивания птиц выработали явно подражательную окраску тем ягодам, которые охотно поедаются пернатыми. Наиболее известен в этом отношении чёточник (Abrus precatorius). Очень приметны и сразу бросаются в глаза блестящие, броские по цвету, багрово-красные семена Adenanthera pavonina. Они резко выделяются на фоне глянцевой, палевого цвета внутренней стороны перекрученной по спирали и вывернутой наизнанку створки стручка. Но пожалуй, великолепнее всего выглядят крупные, длиной до 10—11 сантиметров и шириной до 6 сантиметров, стручки Pahudia javanica: громадные, иссиня черные бобовины с их ярко-красными
Свои путешествия на животных семена, плоды и даже целиком отдельные части растений совершают, не прибегая к цветовым обманам, но также не оплачивая свой проезд. Они просто повисают на шкуре животных когда те, задевая растения, проходят мимо. Нередко животное песет их на себе многие километры, пока низкая растительная поросль не смахнет их на землю. Такой способ путешествий потребовал разработки специальных приспособлений, с помощью которых плоды и семена могли бы быстро, прочно и надежно прикрепиться к движущемуся предмету и столь же быстро отцепиться от него. Лишь совсем недавно человеку впервые удалось создать подобную систему подвижного соединения. Ее элементы легко соединяются между собой и так же легко разъединяются. Речь идет о специальной ленте-застежке, действующей по принципу репейника. С ее помощью, например, прикрепляются часто сменяемые чехлы, которыми покрывают верхнюю часть кресел в современных самолетах. Крупные универмаги рекомендуют использовать ее для навески легких гардин. Швейная промышленность в некоторых случаях заменяет ею хорошо всем известные застежки-молнии. В фотоделе она дает возможность без особого труда фиксировать в нужном месте специально изготовленные кармашки для хранения фотопринадлежностей. Перечислять области практического применения столь универсальной и простой системы сочленения можно до бесконечности. С тем, как устроена эта система, знакомит фото 48. В полоску ткани шириной до 15 миллиметров заделано большое число мелких пластмассовых крючочков, которые при соприкосновении с ворсистой тканью крепко цепляются за волоски, но при некотором усилии легко, не повреждая ткани, отцепляются. Мне неизвестно, подражал или нет изобретатель этого прежде незнакомого человеку и одновременно очень простого способа соединения образцам, созданным природой. Однако уже само название нового изделия — застежка-репейник—отсылает нас к растению, которое использует тот же самый принцип действия. Это — репейник (лопух). На фото 49 изображены его крючочки-зацепки. Хорошо заметно, что стерженьки крючочков растения существенно длиннее. Это объясняется тем, что материал, за который им предстоит ухватиться, намного прочнее и грубее, чем техническая ткань. А сами крючочки? Разве точность и чистота исполнения их, а тем самым и соответствие предназначаемой цели не выше, чем у творения рук человеческих?
Фото 48. Застежка-«репейник» представляет собой полоску ткани, в которую заделано большое число мелких пластмассовых крючочков. Изображение кусочка ткани дано в 7-кратном увеличении.
Фото 49. Плод растения, давшего название техническому изделию, при том же увеличении показывает сходную структуру. Правда, стерженьки его крючочков-зацепок существенно длиннее. Это объясняется тем, что материал, за который им приходится цепляться, гораздо грубее, чем ткань.
Фото 50. Размеры плода череды невелики, всего 8 миллиметров, но его концы оснащены четырьмя исключительно эффективными «острогами».
Соцветия лопуха приспособлены к тому, чтобы разноситься животными с шерстным покровом. Они легко, целиком, ничуть не повреждаясь, отделяются от растения, как только шипики плодиков зацепятся за шерсть пробегающего мимо животного. Позднее они стряхиваются на землю и распадаются на отдельные семянки. Нередко происходит так, что отрывается не целиком вся корзинка, а только часть ее. В результате плодики лопуха, находящиеся внутри корзинки, освобождаются и успевают во время бега животного рассеяться по огромной площади.
Такого рода «зайцев», которые, чтобы пуститься в путь, используют самые различные крючочки и зацепки, в мире растений имеется великое множество. Особый интерес представляет плод череды из рода Bidens, обладающий микроскопическими, размером в несколько миллиметров, «острожками». На фото 50 можно видеть в полную величину семянку Bidens cerulus, длина которой составляет всего 8 миллиметров. Размеры остей, усеянных крючочков, не превышают 3 миллиметров. Тот, кто хоть раз свел с ними знакомство, не скоро забудет эти небольшие и необычайно настырные создания. Лишь с превеликим трудом и с помощью очень жесткой щетки удается очистить от них одежду. На фото 51 дано сильно увеличенное изображение верхней части одной из четырех остей. Разве не напоминает оно конец намного более крупной в натуре костяной остроги, которую наши далекие предки из палеолита применяли при охоте на водных животных и рыб (фото 52).
Фото 51. Сильное увеличение показывает, насколько точно и чисто обработана поверхность крошечной, имеющей длину всего 3 миллиметра «остроги».
Фото 52. Костяные остроги наших далеких предков из палеолита очень напоминают растительную структуру, изображенную на предшествующей фотографии. Те и другие имеют одно и то же назначение — как можно надежнее зацепиться за какую-либо поверхность.
Примеры с застежкой-репейником или острогой свидетельствуют о том, что при разработке простых механических конструкций человеку трудно найти новые формы, которые не встречались бы в мире растений. Но сколько еще есть у природы секретов, которые нам предстоит раскрыть и применить на практике! Неужели и в самом деле должны были пройти тысячелетия, прежде чем человек смог овладеть нехитрыми приемами, «известными» репейнику, тому самому репейнику, с которым каждую осень играют миллионы ребятишек. Какие простые и эффектные решения стародавних проблем сразу открылись бы нашему взору, будь мы немного наблюдательнее. Если мы станем серьезнее, глубже, а главное, систематически задумываться над подобными вещами, то эти наши усилия окупятся сторицей.
Впрочем, не только семена и плоды распознали благоприятные возможности путешествий на животных. Нередко в далекий путь отправляются «зайцами» целые части растений. В первую очередь это можно видеть у растений степей, полупустынь и пустынь, «умеющих» долгое время обходиться без воды. В Америке обитают членистые кактусы эпифиллюмы, каждый из члеников которых усеян множеством крючочков, цепляющихся практически за все, что попадается на их пути. Даже прочная, отполированная до блеска кожа не представляется им чересчур гладкой. В периоды затянувшейся засухи одиночные членики или их группы особенно легко отделяются от растения и уносятся животными прочь. Может быть, они попадут туда, где не столь сухо и где у них появится реальнейший шанс пережить суровое время. В том месте, где животное стряхнет зацепившиеся за его кожу плоды на землю, последние тотчас же пускают корни и начинают быстро расти. «Прыгающий» кактус Мексики проявляет чудеса ловкости, стремясь отправиться в путешествие «зайцем». Даже если проходящее мимо животное непосредственно не заденет кактуса, тот все же оказывается на его шкуре, совершив предварительно настоящий прыжок (быть может, благодаря действию сил электростатического притяжения?). Поэт писал о растении: «Ты никогда не кидаешься на людей и животных». На эти слова один из крупнейших знатоков и давний собиратель кактусов Курт Беккеберг возразил: «Кактус Cylindropuntia tunicata всегда охотно „набрасывается“ на людей и животных». Это растение в шутку называют небритым, нахальным бродягой-скитальцем. Мы должны отдать ему должное как непревзойденному мастеру приспособления к условиям окружающей среды, владеющему техникой, которая дает ему возможность в суровой и враждебной жизни пустыни выстоять в, казалось бы, безнадежной борьбе за существование.
Монокультуры нежелательны
Независимо от того, о чем идет речь: о совершающих ли морские путешествия кокосовых орехах, о гонимых ли ветром по песчаным дюнам морских побережий соплодиях Spinifex или о степных растениях шарообразной формы «перекати-поле», во всех случаях мы имеем дело с ярко выраженным стремлением растения колонизовать новые территории и тем самым обеспечить как можно более широкое расселение своего вида. Сказанное в полной мере относится и к дальним полетам по воздуху пыльцы растений. На первый взгляд может показаться, что в последнем примере расселение практически исключено, поскольку анемофилия, или ветроопыление, предполагает наличие в конечном пункте воздушного путешествия, помимо пыльцы, хотя бы одного экземпляра цветущего растения того же вида. Однако посредством скрещивания с родственными видами, а позднее и возвратного скрещивания (бэккросса) возможно реальное увеличение ареала.
Но чего, собственно, добиваются растения, проявляя своего рода «миграционный инстинкт»? Разве для них не все равно, где им расти? Разве там, где цветет и плодоносит материнское растение, не самые подходящие условия для развития молодых всходов? Ведь по логике вещей вероятность нахождения благоприятной среды обитания должна уменьшаться по мере удаления семени, плода или целых частей растений от места произрастания их родителя. В принципе дело обстоит именно так. Однако два чрезвычайно важных обстоятельства объясняют стремление растений проникнуть на новые земли.