Биология: Страна вечных загадок

Воробей и лягушка, приблизительно одинаковые по величине, были бы одинаково плодовиты, если бы и во всем остальном — по строению, по нраву, по образу жизни — они были сходны. Но этого-то как раз и нет. Лягушка тратит сравнительно мало пищи на согревание своего тела: у нее и кровь и тело «прохладные». А у воробья и кровь и тело «теплые». Лягушка по сравнению с воробьем — животное малоподвижное и неактивное. Воробей, наоборот, очень деятелен и очень подвижен. А подвижность и активность требуют, как известно, много пищи. Если одинаковые по величине лягушка и воробей будут даже одинаково хорошо питаться, то и тогда у холоднокровной и малоактивной лягушки останется на приплод гораздо больше питательных и строительных веществ, чем у теплокровного и очень подвижного воробья.

Птицы по своему строению стоят выше земноводных. В этом смысле воробей — существо более «развитое», более «совершенное», чем лягушка. А жизнь показывает, что из двух организмов одинакового размера, одинаково активных и одинаково питающихся, плодовитее тот, который устроен проще, то есть менее развит, менее совершенен. Организм воробья имеет более сложное строение, потому воробей должен был бы давать меньше потомства даже в том случае, если бы его образ жизни ничем не отличался от образа жизни лягушки.

Таковы основные закономерности размножения животных и растений, которым подчиняется мир живых существ. Только человек способен в большей или меньшей степени изменять (в меру знания законов природы) условия своей живучести, а также условия существования животных и растений.

Цветы и насекомые

Цветы и насекомые — два мира, богатые формами и красками, связанные неразрывными узами. Что представляет собой цветок и какую роль играет он в судьбе растения?

Возьмем хорошо всем известный цветок яблони. В нем вы найдете зеленую чашечку и нежно-розовые лепестки. Это одеяние цветка, его венчик, а внутри венчика находятся тычинки и пестик. Тычинки вырабатывают цветочную пыль. Нижняя часть пестика, так называемая завязь, превращается со временем в плод, но только тогда, когда цветочные пылинки упадут на пестик, опылят его (оплодотворят).

Однако это еще не ответ на вопрос, что представляет собой цветок и из чего он возник.

Цветок — это преобразовавшийся листостебельный побег, сильно укороченный и сжатый, приспособленный для размножения растения. Цветок является, следовательно, органом размножения растения. Чашечка, лепестки, тычинки и пестик представляют собой не что иное, как видоизмененные листья. Какое отношение к цветам имеют насекомые? Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним один чрезвычайно интересный опыт, который провел английский натуралист Чарльз Дарвин.

Он взял две грядки, разделил их перегородкой и каждую засеял семенами клевера. Клевер зацвел. Тогда одну из грядок он покрыл густой сеткой, а другую оставил открытой. В цветках на обеих грядках завязались плоды. Но там, где грядка была покрыта сеткой, плодов и семян было гораздо меньше, чем на открытой грядке. Дарвин объяснил это тем, что над открытой грядкой летали шмели и пчелы, а к грядке, покрытой сеткой, подлететь они не могли.

Сделав такое предположение, он проделал опыт с двумя расцветшими маками, выросшими в горшках. Один из них опылился своей собственной пыльцой, а другой Дарвин опылил цветочной пыльцой, взятой с другого мака. Цветок, опыленный собственной пыльцой, дал маленькую коробочку мака с очень небольшим количеством семян, они были маленькими, плохо прорастали и давали хилые и нежизнеспособные ростки. Напротив, цветок, который был искусственно опылен пыльцой другого мака, дал крупную коробочку многоядерных хороших семян, из которых выросли крупные жизнеспособные растения. Так было установлено, что самоопыление для растений менее выгодно, чем перекрестное опыление, то есть опыление цветка пыльцой другого такого же цветка. Зная это, мы можем сразу ясно представить себе, в чем состоит связь между миром цветов и миром насекомых.

Во фруктовом саду, над только что расцветшими деревьями, в цветнике, над яркими душистыми цветочными клумбами, над нескошенным лугом, который покрыт пестрым ковром цветов, носятся всевозможные крылатые насекомые. Тут и неповоротливый лохматый шмель, и изящная оса, и трудолюбивая пчела, и пестрый маленький жучок, и бабочка. Особенно много бабочек. Играя на солнце своими яркими цветными крыльями, легко и грациозно носятся в воздухе бабочки: пестрые многоцветницы, желтые лимонницы, долгохвостый махаон, серебристая перламутровка и множество длиннобрюхих бабочек-сфинксов. Все они перелетают с цветка на цветок, с одного дерева на другое.

Зачем? Что им нужно? Ответ один: в ярких венчиках цветов скрыта пища крылатых лакомок. Здесь много цветочной пыльцы, которой питается часть насекомых, здесь находятся светлые капли сладкого сока — нектара. Цветочная пыльца и нектар служат приманкой для насекомых. Но, собирая пыльцу и нектар, насекомые приносят большую пользу растениям, так как способствуют их перекрестному опылению.

Растения покрываются яркими цветами, распространяют тонкий аромат, вырабатывают цветочную пыльцу и нектар не для того, чтобы мы любовались ими, вдыхали их аромат и лакомились душистым медом. Яркий наряд нежно-розовой гвоздики, голубого колокольчика, ярко-красного мака, золотисто-желтого лютика и других цветов, их очаровательный запах и сладкий нектар природа веками создавала для мира насекомых в интересах самих растений.

Яркая, бросающаяся в глаза окраска цветов и их аромат служат насекомым сигналом, по которому они могут издалека увидеть и почувствовать, где находится любимое лакомство. Перелетая с цветка на цветок, насекомые перекрестно опыляют их. А перекрестное опыление обеспечивает растению здоровое, жизнеспособное потомство.

На растениях с мелкими малозаметными цветами цветы обычно растут в виде корзинок, зонтиков, метелок и сережек, что делает их приметными для насекомых.

Такие деревья как ель, сосна, дуб, ольха и верба не имеют ярких заметно окрашенных цветов. Но у них образуется такое большое количество цветочной пыльцы, что она порой носится в воздухе в виде небольших желтоватых облачков. Перекрестное опыление у этих растений достигается при участии легкого ветра, он переносит пыльцу с цветов одних деревьев на цветы других.

Наконец, возьмем липу. Ее цветы очень скромны и невзрачны на вид, но зато они издают такое благоухание, что их запах привлекает к себе насекомых.

Но не только яркий, бросающийся в глаза наряд, не только запах, обилие цветочной пыли и нектара способствуют перекрестному опылению. Цветок своей формой и строением отдельных частей (тычинок, пестиков, лепестков) приспособлен к тому, чтобы насекомое могло удобно расположиться на лепестках, пробраться в глубь венчика, набрать пыльцы и, перелетев к другому такому же цветку, оставить эту пыльцу на его пестике.

Расположение пестика и тычинок зачастую таково, что цветок не может опылить свой собственный пестик. Это объясняется не только расположением, но и временем созревания тычинок и пестиков. Обычно бывает так: пестик созрел и готов к оплодотворению, а тычинки на том же цветке еще не созрели, и наоборот. Только когда пестик уже увял, на тычинках скапливается большое количество цветочной пыли.

Ясно, что при таких обстоятельствах самоопыления не может произойти, поэтому для переноса пыльцы с одного цветка на другой растению необходима помощь ветра либо насекомого.

Цветы всем хорошо известного бобовника имеют такое же строение, как цветы гороха и бобов. В каждом цветке лепестки образуют большой «парус», лежащую под ним «лодочку» и и по бокам — два «крыла». Внутри венчика — тычинки и пестик.

Прилетает насекомое, например пчела, садится на лодочку, в которой спрятаны тычинки, и, надавливая на нее своей тяжестью, заставляет весь пучок тычинок выскакивать из лодочки и обдавать пчелу желтой пыльцой. Когда «напудренная» таким образом пчела садится на другой цветок бобовника, то оставляет на его пестике несколько пылинок. Этого достаточно, чтобы цветок был оплодотворен и дал плод с семенами.