Следует испробовать хрящ, — решает Дарвин.
Стоял ноябрь. Росянки выглядели совсем жалкими, маленькими. Пойдет ли опыт в таких неблагоприятных условиях?
Дарвин вырезает крошечные кубики белого непрозрачного упругого хряща с конца бедренной кости овцы и кубики непрозрачного волокнистого хряща между ее хвостовыми позвонками. Накладывает их на листья. А пытливая мысль уже подсказывает: надо взять еще кость…
На третьи сутки первые кубики были растворены, а вторые стали прозрачными и утеряли волокнистое строение.
Всё яснее и определеннее становится вывод на основании многочисленных фактов: росянке нужен азот. Только в тех случаях, когда на лист попадает белковое вещество или хотя бы содержащее азотистые соединения, волоски подолгу остаются пригнутыми.
Что-то получилось у сына, Френсиса? Он также работает с росянками. Френсис приготовляет искусственный желудочный сок и действует им на те же самые вещества, которые отец предлагает росянке.
Замечательно! Действие искусственного желудочного сока на хрящ совершенно такое же, как выделений росянки.
В опытах отца и сына за хрящом последовали куриная косточка, осколок кости из бараньей отбивной котлеты, потом эмаль и дентин клыка собаки. Всё это поддавалось действию выделений росянки; легче растворялась кость, труднее дентин и еще труднее эмаль.
Несомненно, выделения росянки растворяют белковые вещества совершенно так же, как желудочный сок млекопитающих.
Дарвин сотый раз исследовал сок из железок росянки. Он оказался кислым, особенно когда на лист помещали кусочек белка или мяса.
«В очень теплую погоду, рассказывает Дарвин, — я поместил рядом два кусочка сырого мяса одинаковой величины, один на лист росянки, а другой обложил сырым мхом».
Зачем? Чтобы узнать, обладают ли выделения росянки обеззараживающим действием, подобно желудочному соку млекопитающих.
Через двое суток эти кусочки мяса были исследованы под микроскопом. «Кусочек, лежавший во мху, — говорит Дарвин, — кишел инфузориями и разложился… между тем как кусочек на листе, смоченный выделением, был свободен от инфузорий…»
Ответ на вопрос был получен, но разве Дарвин мог удовлетвориться одним опытом? Он повторяет его с кубиками яичного белка, потом сыра. Они совершенно заплесневели на мокром мху, а с поверхности изменились в цвете и начали разлагаться. Кубики сыра на листьях росянки остались чистыми, а белок превратился в прозрачную жидкость.
Невозможно подсчитать, сколько опытов с росянкой было поставлено Дарвином и его сыном! Сколько веществ было перепробовано, сколько часов проведено над микроскопом! Понадобились химические исследования, чтобы узнать состав выделений росянки, изменения в составе перевариваемых ею веществ.
В этом Дарвину помогали ученые: профессора Франкленд, Бэрдон Сандерсон и доктор Клейн. Они по просьбе Дарвина делали анализы, микроскопические срезы, присылали реактивы. Приходилось очень много читать, делать выписки из книг по физиологии животных и растений, а также по химии. В книгах Дарвин находил много полезных сведений о действии животного желудочного сока на вещества, которые он испытывал выделениями росянки.
Но действительно ли белковая животная пища приносит пользу росянке?
У нее есть листья и корни. Может она питаться из почвы и воздуха, так же как другие растения?
Дарвин оставил росянку без насекомых и мяса. Она не погибла. Да, она может существовать и без животной пищи.
Какую же роль играет животная пища? Если в естественных условиях росянка использует ее, следовательно, она нуждается в ней.
В теплице устанавливается ряд глубоких тарелок с росянкой, разделенных низкой перегородкой на две половины.
На одной растения получают мясо, на другой остаются без мясной пищи. Последние живут только за счет углекислоты воздуха и минеральных солей.
Проходят дни, месяцы. Результаты подкормки мясом очевидны: эти растения много крупнее контрольных. Дарвин считает теперь, «что он, кажется, не ошибается?»
Нет, Дарвин был совершенно прав. Уже после его смерти Френсис, а затем и другие ученые подтвердили, что у подкармливаемых мясом росянок число соцветий и плодов в полтора-два раза, а семян (по весу) в два-четыре раза было больше по сравнению с контрольными растениями.
Работа была трудной, кропотливой, отнимавшей много времени и сил. Но она была интересной не только потому, что раскрывала особые способы питания некоторых растений. Росянки являлись прекрасным подтверждением теории Дарвина, примером своеобразного приспособления к условиям жизни.
Росянке нужен азот, — это установил Дарвин. Вспомним, что она обитает на влажных болотистых местах, где почва бедна бактериями, связывающими азот из воздуха. В этих почвах мало и калия, и фосфора.
Выдерните из почвы одно растение росянки. Ее корневая система состоит из шести — одиннадцати неразветвленных коротких придаточных корешков. Она не может обеспечить растение минеральными солями в нужном количестве. Новейшие исследования показали, что росянка извлекает из пойманных насекомых К, N и P — как раз то, чего ей недостает в почве.
Возможность питаться животной пищей выработалась у росянки как своеобразное приспособление, обеспечивающее растение необходимым питанием в бедной почве.
Как же могло сложиться такое приспособление? Можно обрисовать этот процесс в общих чертах.
Сорвите на клумбе петунью. Листья и стебли ее покрыты крупными волосками. Под лупой они напоминают щупальца росянки. На них даже блестят капли липкой слизи. В ней застревают и гибнут насекомые. Слизь защищает петунью от вредителей. У смолки есть такая же защита; у многих тропических растений она обычна.
Из растений, выделявших липкое вещество, как защитное приспособление против насекомых, постепенно могли выработаться естественным отбором растения, могущие переваривать и усваивать животную пищу.
Возможно, что сначала растение поглощало продукты разложения насекомых, погибших на его листьях.
Впоследствии выработались собственные пищеварительные соки.
Дарвин изучал многие виды росянок. Ему присылали их из Ирландии, Австралии, с мыса Доброй Надежды.
У росянок из Австралии черешки листьев имели до двадцати дюймов, а пластинки до семи дюймов в длину. Гукер прислал экземпляр, у которого листья были вроде нитей.
Кусочки мяса, частицы стекла, пробки, золы, даже листового золота были помещены на листья росянок различных видов. И все виды росянок оказались приспособленными к приему пищи примерно одинаковым способом.
На болоте рядом с росянкой растет много других высших растений. Они не ловят насекомых, — как же они питаются?
Стоит только обнажить корневую систему этих растений, как станет ясным, что дает им возможность жить на скудных почвах.
Хорошо развитая, но лишенная корневых волосков система этих растений густо оплетена нитями особых почвенных грибов — микоризой. Она снабжает растение водой, минеральными солями и азотом, извлекая его из некоторых почвенных кислот, а иногда и из воздуха. Ни у одного насекомоядного растения микоризы нет.
Вслед за росянкой Дарвин занялся изучением других насекомоядных растений. Он никогда не думал, что их так много, а приспособления их к ловле насекомых так разнообразны.
