Дарвин, по своему обыкновению, вступает в переписку со многими лицами, интересующимися этими растениями, изучает обширную литературу и ставит сотни опытов.
Теперь в теплице не одни росянки. Дарвин наблюдает за так называемой венериной мухоловкой.
Листья ее напоминают полузакрытую книгу. Края листьев усеяны зубцами. Проползают муравьи, жучки, — лист быстро и с силой захлопывается за ними навсегда. Толстый паук, прикоснувшийся к листу, не избежит той же участи.
Да это настоящая западня! Совершенно верно, зубцы заходят один за другой, сцепляясь так крепко, что насекомые не могут разъединить их… Впрочем, самые мелкие из них проваливаются между зубцами.
Один знакомый прислал Дарвину из Северного Уэльса тридцать девять листьев болотного растения жирянки.
Жирянка — небольшое растение с прикорневой розеткой толстых, крупных, ярко-зеленых листьев. Чего только не прилипло к этим листьям! Сто сорок два насекомых, мелкие листочки, семена осоки, клочки мха.
Жирянке были предложены всевозможные насекомые, овощи, семена, отвары.
Дарвин опытами установил, что жирянка питается за счет множества мелких насекомых, которых она ловит. Она переваривает также листья, семена, пыльцу других растений, которые попадают на нее.
Дарвин исследовал вместе с Френсисом водное растение пузырчатку, так как он прочитал в одной статье, что у этого растения в пузырьках часто можно найти попавших в плен водных насекомых, которые, вероятно, служили ему пищей.
Корней у пузырчатки нет. Стебли и листья ее погружены в воду. На них видно множество мелких пузырьков с отходящими от них щетинками.
Если мимо плывет циклоп, дафния или какое-либо другое мелкое животное, — щетинки колеблются и направляют его к входу в пузырек. У входа — клапан, открывающийся только внутрь. Прикоснется к нему дафния — и тотчас проваливается в пузырек-ловушку, откуда ей уж нет возврата. Животное разлагается, и соками его питается пузырчатка.
Насекомоядные растения встречаются и в других частях света.
В лесах Северной и Южной Америки встречаются насекомоядные растения с листьями до одного метра в длину, превращенными в урны для ловли насекомых. На рисунке хорошо видны широкие отверстия, через которые и попадают насекомые внутрь урны-листа.
С ветвей деревьев, распростертых над водой, свешиваются на длинных нитях замечательные кувшинчики с отверстием наверху. Это урны-ловушки растений, называемых непентесами.
Каждый лист от черешка начинается широкой зеленой частью. Она служит для ассимиляции. Пластинка переходит в очень длинный, обвивающий ветви деревьев усик, поддерживающий урну.
Среди непентесов встречаются наземные формы с ярко расцвеченными урнами. Они свисают с деревьев, издали напоминая гигантские яркие цветы.
Непентесы открыл Гукер. Большинство из них обладает подземным корневищем. От него идут длинные и тонкие побеги, взбирающиеся на десятки метров вверх по деревьям.
Около шестнадцати лет Дарвин проводил опыты и наблюдения над насекомоядными растениями.
Книга его, рассказывающая об этих интересных растениях, появилась лишь в 1875 году.
Дарвин доказал, что насекомоядные растения выделяют из листьев особый сок, похожий по составу на желудочный сок животных, и при помощи его переваривают пойманных ими насекомых и всасывают белковые вещества.
Таким способом эти растения пополняют недостаток азотистых солей в почве.
Наблюдения и выводы Дарвина и здесь очень хорошо подтверждали его теорию естественного отбора. Поэтому труд Дарвина о насекомоядных растениях не сразу нашел себе признание среди ученых. Один ботаник даже предсказывал, что дальнейшие исследования забросят «теорию» Дарвина о насекомоядных растениях «в ящик научного хлама». Этого не случилось: исследования ученых подтвердили труды Дарвина над насекомоядными растениями.
Движения растений
В хорошо натопленной комнате, которую Дарвин не покидает из-за болезни уже несколько дней, он внимательно отсчитывает по часам обороты молодого междоузлия побега хмеля вокруг колышка. Весь побег привязан, оставлено свободным только одно самое молодое междоузлие.
Третий круг пройден всего за три с небольшим часа. Движение очень ускорилось: первый оборот был совершен в течение целых суток, второй — за девять часов. Поразительное ускорение!
Девятый оборот был сделан за два часа тридцать минут. Десятый, одиннадцатой… пятнадцатый — время то же. К восемнадцатому обороту междоузлие выросло больше чем в три раза и на конце его образовалось уже второе междоузлие. Оно чуть заметно двигалось вместе с отраставшим от него третьим междоузлием.
Двадцатый… двадцать четвертый оборот. Происходят правильные круговые движения: в среднем за два часа тридцать одну минуту один оборот.
На тридцать седьмом «…междоузлие внезапно выпрямилось и, передвинувшись по направлению к центру, — рассказывает Дарвин, — осталось неподвижным». Двигалось оно таким образом в течение пяти дней.
Междоузлие оказалось трижды закрученным вокруг своей оси «по солнцу».
Что же дальше будет? И Дарвин подвязывает грузик к верхнему концу, чтобы по колебаниям его заметить движение. Движения не было. С тридцать седьмого оборота второе и третье междоузлие вращались всё заметнее. Растущий вращающийся конец сильнее и сильнее загибался кверху.
За хмелем в опытах последовал вьюнок. Он закручивался в противоположном направлении. Дарвин обнаружил, что при обвивании вокруг гладкой палки закручивания стебля обычно не происходит.
«Заняться этим вопросом побудила меня небольшая статья Аза Грея о движении усиков одного тыквенного растения, — рассказывает Дарвин, — опубликованная в 1858 г. Он прислал мне семена, и, вырастив (из них) несколько растений, я был так очарован и вместе с тем охвачен недоумением при виде вращательных движений усиков и стеблей, — движений в сущности очень простых, но на первый (взгляд) кажущихся очень сложными, — что я добыл различные другие виды лазящих растений и принялся за изучение всего вопроса в целом».
Дарвин собирает различные растения с крючками, прицепками, усиками и другими приспособлениями к лазанию. Многие растения ему присылают из Кью.
Всю осень 1863 года Дарвин очень плохо себя чувствует. «Одно, что мне теперь доступно в виде работы, — написал он Гукеру в марте 1864 года, — это наблюдения усиков и лазящих растений; эти наблюдения не расстраивают моей расслабленной головы… Если Вы когда-нибудь бродите по своим теплицам, вспомните меня и лазящие растения».
Один зоолог прислал Дарвину из Бразилии описание растений, которые цепляются ветвями. Ветви их превращаются в усики, но продолжают расти и выпускать новые листья, новые ветви. Он же написал Дарвину, что видел в лесах Южной Бразилии воздушные корни филодендрона, обвивавшие стволы гигантских деревьев. Филодендрон рос вверху на ветвях дерева; его корни спускались не вертикально, как у других видов, а вились вокруг стволов.
…Один из фикусов лазит по стенам, как плющ. Дарвин прижимал молодые корешки его к кусочкам стекла и через неделю заметил выделяемые ими капельки прозрачной вязкой жидкости. Через две недели капли не только не высохли, но стали еще больше и были настолько вязкие, что Дарвин вытягивал их в нити. Корешки, бывшие около месяца в соприкосновении со стеклом, прочно пристали к нему.
Прикрепляя свои корешки этими липкими выделениями, фикус взбирается кверху. Растения, лазящие посредством корней, взбираются по скалам и деревьям.
У лазящих и вьющихся растений польза движений очевидна. Растение нуждается в свете. Листья выносятся стеблем к свету. Чем выше и более ветвист стебель, тем выгоднее он для растения: листья получают больше света. Растение, не имеющее таких стеблей, неизбежно должно было бы погибнуть.
В процессе эволюции возникла возможность существования и для растений со слабым и тонким стеблем. Какая же? Использовать как опору чужой стебель или вообще какой-либо предмет и развить листья с широкой поверхностью.