Самостоятельность растений по отношению к земледелию

Среди наших земледельцев вплоть до сего времени господствует убеждение, что для получения хорошего урожая достаточно только позаботиться, чтобы почва содержала необходимое количество питательных веществ и влаги и обладала соответствующей


температурой. Занятые исключительно работой в поле, они не знают про массу наблюдений, сделанных садоводами, и про научный материал, доставленный нам работами таких ученых, как проф. Фехнер, Геккель, Тайлор, Гартманн и др. Между тем наблюдения садоводов-практиков, как и теоретические выводы биологов, наводят на мысль, что снабжать растения питательными веществами бывает недостаточно для того, чтобы они развивались в желательном для нас направлении. Садоводы-практики придерживаются того мнения, что растения, подчиняясь воле человека, вместе с тем могут самостоятельно управлять своим развитием, т. е. производить вегетативные органы, стебли и листья или органы размножения — цветы, плоды и семя. Поэтому при разведении растений надо строго сообразоваться с этой их самостоятельностью для того, чтобы растения развивались в желательном для нас направлении. С этой целью садоводы пользуются разными способами, которые не одному могут показаться достойными внимания не более, чем секреты наших доморощенных знахарей и коновалов.
Однако же употребляемые садоводами способы вполне рациональны. От простых практиков они перешли в произведения ученых садоводов и были одобрены первостепенными авторитетами; но ни один из них теоретически не обосновал этого вопроса, хотя материал для этого можно было найти в трудах вышеуказанных ученых: Фехнера, Геккеля и др. В данном случае садоводы-практики опередили своих ученых товарищей, подобно тому как знахари опередили врачей в применении гипнотизма.
Итак, в то время, когда мы, земледельцы, привыкли игнорировать волю, самостоятельность растений, наши садоводы не делают этого. Способы полевой культуры, в которыми мне приходилось встречаться в Китае, наводят меня на мысль, что старый земледельческий народ, китайцы, тоже имеют некоторое понятие о способности растений самостоятельно управляться в своей внутренней жизни. Поэтому-то переводы китайских книг о земледелии были бы для нас весьма интересны. Пока, однако, появятся эти переводы, мы приступим к рассмотрению тех данных, разрешающих интересующий нас вопрос, которые накопили наши биологи.
"Психическая жизнь — говорит проф. Геккель в своей лекции (Вена, 22 марта 1878 г.) — в широком значении этого слова, является признаком, общим для всех органических клеток". Если это действительно так, то нет основания отрицать психическую жизнь и у растений, так как низшие виды их являются простыми отдельными клетками, тела же высших, подобно тому как и тела высших животных, состоят из множества клеток. Разница между высшими растениями и животными заключается только в том, что у последних разделение труда и централизация управления более развиты, чем у растений. Строй тела животного представляет монархию клеток, а строй растения — республику . А так как у растений отдельные клеточки более самостоятельны, чем у животных, то психическая жизнь первых проявляется менее заметно, чем психическая жизнь последних. Исключение составляют только некоторые высшие растения, а именно нежные мухоловки, одаренные раздражимостью. Вследствие этого психическая жизнь растений была несравненно слабее исследована, чем психическая жизнь животных, и только немногие естествоиспытатели обратили на нее внимание. Из них наиболее заслуживают упоминания основатель психофизики лейпцигский профессор Фехнер, в ряде гениальных произведений изложивший науку о душе растений .
Как видим, выдающиеся естествоиспытатели идут дальше, чем это нам требуется, чтобы доказать раздражимость, самосознание и самостоятельность растений. Оставим психологам спорить о душе растений, сами же перейдем к рассмотрению вопроса об их самосознании и раздражимости.
О ней заключают из тождества вещества, составляющего самую важную часть клеточки, из т. наз. протоплазмы , одинаковой в клеточках как растений, так и животных.
"Слишком полстолетия прошло уже с тех пор — говорит Г. Альман — когда французский исследователь Дюжарден обратил внимание на тот факт, что тела некоторых низших животных состоят из студенистого вещества, способного сокращаться; вещество это он назвал саркодом. Позднее Гуго ф. Моль исследовал подобное вещество, находящееся в клетках растений, и назвал его протоплазмой. На долю Макса Шульце выпало доказать тождество саркода и протоплазмы. Позднейшие исследования окончательно подтвердили мнение Макса Шульце и неопровержимо доказали, что протоплазма является основанием всякого жизненного проявления как в мире животных, так и в мире растений. Таково историческое развитие самого важного в биологии и имеющего громадное значение обобщения".
Химический состав протоплазмы очень сложен и до сих пор еще точно не определен. Однако же можно ее считать соединением, состоящим из белковых веществ. Главными составными частями ее являются: кислород, углерод, водород и азот. В типичном своем состоянии протоплазма выглядит, как полужидкое вещество, липкая студенистая жидкость, приблизительно такой же плотности, как невареный яичный белок. Рассматривая протоплазму под микроскопом, мы замечаем в ней своеобразное движение: это — произвольные движения, вытекающие изсвойственной протоплазмам раздражительности и устройства, которое она имеет, как животная материя.
Раздражительность протоплазмы является основанием психической жизни среди животного мира. Нетрудно доказать, что главное свое свойство, раздражительность, протоплазма сохранила и в растениях, вследствие чего, как говорит проф. Геккель, "мы не имеем никакого основания отрицать существование психической жизни растений". И в самом деле, растения способны воспринимать не только внешние побуждения, но и ощущать впечатления собственной растительной жизни , что, по определению психологов, является уже самосознанием, а также способны, сообразно полученным ощущениям, управлять своим развитием или своим внутренним распорядком, как выражается д-р Шокальский. Это обстоятельство сведущий земледелец должен иметь в виду.
Доказать раздражительность растений будет нетрудной задачей, так как наука накопила массу данных, свидетельствующих об этом. Проявляется она как в низших, так и в высших видах растений, как в протоплазме отдельных самостоятельных клеток, так и в целых растениях и их частях. "Все тело растения, — говорит д-р Льюис. — составляет единое, одаренное раздражительностью существо. Корешки и листочки его находятся в такой тесной зависимости друг от друга, что если по какой-нибудь причине будет раздражен корешок, листочки тотчас же почувствуют это и страдают вместе с родственными им клетками нижних частей растения. Здесь повторяется то же, что и у животных, у которых возбуждение одного органа ощущается всем организмом.
"Жизнь организма является суммою жизней отдельных, составляющих одно целое, клеток. Протоплазма же, покрыта ли она оболочкой, составляющей стенку клетки, или нет, всегда сохраняет свойственную ей раздражительность".
В существовании раздражительности обнаженной протоплазмы у низших растений мы можем убедиться, если станем наблюдать за слизистыми грибами (миксомицетами). Миксомицеты образуют тело, или так называемый пласмодий, состоящее из лишенной оболочки слизистой протоплазмы золотисто-желтого цвета. Хотя они и принадлежат к растениям, но тем не менее передвигаются произвольно, как животные, при чем движения их превосходно соответствуют потребностям растения, как если бы эти растения одарены были разумом и волей.
Пласмодий, величиною иногда в человеческую ладонь, ползает среди мхов, тлеющих листьев или под корой гниющего дерева при помощи своих сокращающихся отростков (ложноножки). Интересные наблюдения над движением пласмодиев были произведены Сталем.
Так, например, пласмодий, расползшийся по влажной бумаге, уходил в нее, когда она высыхала, и даже поднимался вверх к пластинке, покрытой желатином, которую держали в расстоянии 2 мм. Весь пласмодий собирался под пластинкой, втягивал в себя ложноножки, затем вытягивал кверху подобные же отростки, которые, все удлинялись, достигали наконец желатина и, расползаясь по нем, поднимали за собою всего миксомицета, уходящего с неприятной ему сухой поверхности бумаги. Если теперь пожелаем, чтобы ищущий влаги слизистый гриб перешел обратно на бумагу, то достаточно смочить ее поверхность, после чего миксомицет перейдет с пластинки вниз (положительный гидротропизм). Наоборот, в период выделения спор, пласмодий избегает влаги и ищет сухих мест (отрицательный гидротропизм). В последнем случае пласмодий, на ряду с впечатлительностью к внешней обстановке, выказывает еще способность ощущать впечатления собственной растительной жизни, а именно чувствовать приближение периода воспроизведения, т. е. выказывает самосознание .
Чутким оказывается он также к питательным жидкостям. Так, если полоску влажной бумаги, по которой ползает пласмодий, смочить с одной стороны питательной для грибка жидкостью, напр., настойкой из коры, то наше растение тотчас же поползет в эту сторону (положительный трофотропизм). Наоборот, если настойка слишком крепка или если бумагу смочить несколькими каплями раствора соли, то пласмодий немедленно же уходит, очевидно избегая вредного влияния этих растворов. Подобным же образом пласмодий ищет воздуха (кислорода — аэротропизм), от солнца скрывается в тень (отрицательный гелиотропизм), от холода уходит к теплу (термотропизм) и т. д.
Итак, обнаженная протоплазма слизистых грибов обладает 1) способностью воспринимать внешние побуждения, 2) способностью ощущать собственную растительную жизнь и 3) способностью передвижения. Поведение слизистых грибов совершенно аналогично поведению животных, которым движение помогает в поисках за пищей, за водой и т. д.
Но у высших растений протоплазма не обнажена, а облечена внешней древесной оболочкой. Однако, есть много доказательств того, что таким образом заключенная протоплазма не теряет ни одного из своих свойств, так, например движение протоплазмы можно наблюдать у лучиц (хар). Довольно большие клетки лучицы заключены в прозрачные древесные стенки, через которые под микроскопом видно быстро движущуюся протоплазму, с одной стороны клетки плывущую вверх, с другой же вниз. Подобное же передвижение протоплазмы можно наблюдать в клетках очень многих видов растений. Так, напр. в клетках листа интересного растения Valisneria spiralis, в волосках Vauchery’и, то ее протоплазма выливается и образует нечто вроде ножек, движущихся подобно ложноножкам амёбы. Протоплазма одной из низших пресноводных водорослей, эдогония, в развитой клетке сокращается, изменяя свою цилиндрическую форму на шарообразность. В одном месте протоплазма образует прозрачное пятнышко — пучок колеблющихся ресничек. Тогда древесная стенка клетки лопается, комочек протоплазмы выходит наружу, некоторое время пользуется свободой движения и жизни, как какое-нибудь животное, наконец переходит в состояние покоя и развивается, как новое растение.
Кроме эдогония, много других растений в период размножения выделяют из себя частички, одаренные самостоятельным движением, как то: зооспоры, сперматозоиды, антерозоиды. К числу этих растений принадлежат как водоросли, так и растения, живущие на суше, а именно тайнобрачные,— мхи, хвощи и папоротники, развивающиеся очень любопытным образом. Из спор напр. папоротника сперва вырастает заросток . Мужские половые органы, или антеридии, придерживаются задних частей заростка. Содержимое антеридиев выходит наружу в форме обособленных шарообразных сперматозоидных клеток, которые сначала спокойно плавают в окружающей их воде. В каждой из этих клеток при незначительном увеличении можно заметить спирально завитый живчик. Стенки клеток растворяются в окружающей их воде, и уже спустя несколько секунд некоторые живчики начинают освобождаться. Спирали их расправляются, и они быстро движутся в воде, вращаясь в то же время около своей оси. Тельца эти лентообразны и скручены наподобие штопора. Спереди они уже и снабжены длинными ресничками, сзади же шире.
Наделенные своеобразной способностью энергичного передвижения, живчики обладают также чувствительностью: самостоятельным движением они стремятся к женскому половому органу, архегонию. Исследования Страсбургера показали, что живчики как бы притягиваются липким слизистым веществом, которое выделяется из шейки архегония. Пфеффер констатировал, что в этом процессе притягательным образом в одних случаях действует яблочная кислота, в других же — тростниковый сахар. Живчики папоротника очень чувствительны к крепости раствора яблочной кислоты, при чем чересчур крепкий раствор их отталкивает. Иногда шевелятся и целые растения (напр. Volvox globator) или части их — листья, цветы, о чем мы будем говорить ниже.
Заключенная в древесной оболочке протоплазма не теряет не только способности движения (Valisneria. Tradescantia, лучица), но и раздражимости. Любопытным доказательством этого может служить Nitella (хары). Протоплазма клеток этого растения отодвигается от древесных стенок вследствие раздражения тупой иголкой. И эта чувствительность проявляется не только в отдельной клетке, но во всем растении, состоящем из множества клеток, протоплазма которых обыкновенно соединена нитеобразными отростками и составляет таким образом одно целое. Такие нитеобразные отростки Руссов наблюдал у многих растений (у крушины, ясеня, хмеля, сокольего полета, дуба, сливы, ольхи, тополя, тыквы, лопуха и мн. др.). Такие же наблюдения сделаны были Шаршмидтом и другими. Неудивительно поэтому, что раздражение одной части растения передается другим и что все растение, как говорит д-р Льюис, составляет единое, одаренное чувствами, существо. У многих травных растений,— говорит Альман,— молодой сочный стебель крепкого строения от сильного удара, но без повреждения тканей или каких-либо поранений, иногда немедленно повисает книзу, сгибаясь на известной высоте от места удара. Кажется, что он лишился сил, как бы умирает и не может удержать своей собственной тяжести. Однако протоплазма клеток стебля не убита, она только оглушена сильным ударом и нуждается в некотором времени для того, чтобы оправиться. Стебель некоторое время, приблизительно несколько часов, остается бессильным, поникшим, но затем начинает оправляться и вскоре приобретает прежнюю силу. Опыт обыкновенно удается с растениями, обладающими несколько большими колосьями или кистями, и если удар нанесен немного пониже чашечки цветка, который вскоре должен распуститься".
Кроме только что приведенного, мы располагаем еще массою других данных, указывающих на раздражимость растений и на тождество их протоплазмы с протоплазмою животных. Растения чувствительны к свету, к влаге, находящейся в воздухе, действует на них температура, усыпляет хлороформ и т. д. Они чувствительны к прикосновениям, после которых некоторые части их производят определенные движения. Мы располагаем данными, доказывающими, что растения обладают своеобразной внутренней чувствительностью и, основываясь на полученных ощущениях, совершенно самостоятельно, часто даже вопреки намерениям и желаниям человека, управляют своим развитием, подобно тому, как пласмодий слизистого гриба управляет своими движениями сообразно своим ощущениям и потребностям.
Чувствительность к свету (гелиотропизм) обнаруживают разные части растений: цветы, листья и стебли. То явление, что головка цветущего подсолнечника поворачивается к солнцу, общеизвестно. Судя по наблюдениям Уайта, цветы подсолнечника, обращенные вечером в сторону заходящего солнца, в час после заката поворачиваются к востоку, чтобы утром снова начать движение вслед за солнцем. Многие виды растений закрывают свои цветочные чашечки на ночь или в пасмурные дни (сон растений), а открывают в ясные, солнечные; но есть и такие, которые цветут ночью (чудоцвет), а засыпают днем. Засыпают обыкновенно цветы или листья, или одновременно те и другие. Явление сна отчасти происходит под влиянием света, отчасти же потому, что растение свертывает свои листочки ко сну, чтобы уменьшить лучеиспускание ночью и предохранить себя, таким образом, от холода.
По Пампилану, из однолистных растений только цветы тюльпанов, лилейных и шафрана закрывают свои чашечки. Чаще явление сна встречается среди двулистных растений. На ночь закрывают свои чашечки: сложные, цикориевые (так плотно закрывающие свои чашечки ночью, что не видно совсем цветов, тогда как днем все растение покрыто ими); у лучеобразных закрываются серединные цветки, мотыльковые же свешиваются вниз. Закрывают на ночь чашечки своих цветов также вьюнковые, бальзаминовые, гвоздичные, деяник, кактусовые и пасленовые, открывающиеся иногда ночью. Большой нильский лотос, священное для древних египтян растение, и наши водные лилии закрывают свои чашечки на ночь и прячут их под водою, утром же открывают снова. Oenothereae закрывают свои цветки днем, при чем некоторые из них изменяют цвет. Так, напр., у Oenothera sinuata белые цветки ночью становятся темно-розовыми или красными; у Oenothera stricta желтые становятся оранжевыми или рыжими.
Некоторые растения так чувствительны ко всякой тени, что закрывают свои цветки среди бела дня, лишь только солнце спрячется за облака, напр. Dimorphoteca fluviatilis. Летний тюльпан и высокорослый портулак открывают свои цветы только в солнечные дни около полудня.
Известны также цветочные часы, составленные из периодических, т. е. раскрывающихся в разное время дня, цветов. Подобные часы устроили Линней в Упсале и Декандол в Париже из таких растений, как брандушки белые, распускающиеся в 11 ч. утра и закрывающиеся в 3 ч. пополудни, ночецветный деяник, распускающийся в 7 ч. вечера, и т. д.
К наиболее чувствительным к переменам света и тени принадлежат кисличные, листья и цветы которых засыпают ночью. Из парнолистных Portiera hygrometrica свертывает свои листья таким образом, что ночью она становится похожей на засохшее растение, утром же все листья снова развертываются.
Вообще сон листьев встречается у очень многих растений, как-то: у пунцового клевера, донника, мошника, мимозы, acacia lophanta, лебеды, звездчатки, мальвы, белого люпина, strephium, phylantus, kacciu, glycyne, schizolobium и др. Много растений, одаренных сном, содержит семейство бобовых, при чем листья этих растений, засыпая, прижимаются друг к другу верхней или нижней поверхностью или покрывают друг друга, наподобие черепицы, сверху вниз или обратно.
В данном случае листья, укладываясь таким образом ко сну, стараются предохранить себя от холода, образующегося вследствие лучеиспускания, а это указывает на то, что растения чувствительны к температуре. Но, кроме этого, листья наделены еще способностью различать степень напряжения света. Слишком сильный солнечный свет уничтожает хлорофил и лишает листья их обычного цвета, вследствие чего тропические растения имеют устройство, предохраняющее их от этого вредного влияния света (парагелиотропизм Дарвина). Обыкновенно листья этих растений располагаются так, что лучи идут более или менее параллельно к их поверхности и не падают на нее перпендикулярно. Для этого они располагаются на черешке отвесно вверх (rhizophora Maugle, Avicenia nitida) или вниз (Delechampia), или же черешок скручивается настолько, что плоскость листа принимает положение перпендикулярное к поверхности земли (шоколадное дерево). Перистые листья, в особенности у растений из сем. бобовых, тоже производят определенные движения с целью регулирования света. Некоторые растения иначе строят свои листья на солнце и иначе в тени. Так, напр., у некоторых трав и пальм листья, выставленные под действие света, морщатся или сгибаются вдоль. У австралийской малины на солнце вместо листьев развиваются одни лишь черешки, в тени же они вполне развиваются. Вообще же паренхима листа более губчата в тени, чем на солнце. Некоторые молодые побеги окрашиваются в красный цвет, который тоже ослабляет влияние солнца.
Гелиотропизмом также объясняет Сталь интересное явление т. наз. компаса флоры. Растения: чёртово дерево (Сев. Ам.) и наш дикий латук располагают листья в плоскости меридиана, параллельно друг другу. Одна часть листьев постоянно обращена к югу, другая же к северу. Менее заметно это явление у aploppapus rubiginosa, Lactuca saligua u Chondrilla juncea.
Влиянием света на растения объясняется также общеизвестное поворачивание горшечных растений к окну. Если желаем, чтобы растение росло прямо, то надо постоянно поворачивать горшок. Ярче всего это явление бросается в глаза у комнатного растения Dipsacus ferox. Растение это, освещенное с одной стороны солнцем или лампой, тотчас же наклоняется в эту сторону даже тогда, когда мы пытаемся препятствовать этому; затем оно быстро выпрямляется наподобие пружины, лишь только удалить свет и полить его водою. Мюссе заметил, что вика, чечевица и др., выращенные в темной комнате, чувствительны даже к слабому свету луны, поворачиваясь к ней так же, как и к солнцу (селенотропизм растений). Когда луна скрывается, растения эти выпрямляются.
Чувствительность растений к температуре обнаруживается ежедневно во время их роста. Мы уже видели, как растения складывают ко сну свои листья, чтобы они не захолодали. Есть известная степень температуры, наиболее благоприятствующая произрастанию растений. Высшая или низшая температура уже неблагоприятно отражается на развитии растений. Бартелеми констатировал влияние тепла на развитие корней растений. Он поместил горшок с гиацинтами вблизи нагретой трубы, и спустя некоторое время заметил, что боковые корни растут по направлению к источнику тепла. Развивающиеся в воде корни гиацинтов тоже тянулись к стеклянной перегородке, за которой была налита горячая вода. К этому источнику тепла стремились как большие, так и маленькие корни (термотропизм корней). По Вортману и Тьегему, прямые молодые побеги гнутся и становятся кривыми, если только одна сторона их подвергается согреванию. По Дюшартру, цветы шафрана раскрываются только при определенной температуре, а закрываются, когда температура падает до 4—50 . Это явление можно вызывать много раз на том же цветке. Исключение в данном случае составляет Crocus pussilus, который один раз только реагирует на влияние температуры. Свет не вызывает движений подобного рода. Отрезанные цветы реагируют таким же образом.
Ищущие тепла корни ищут также и воздуха (аэротропизм корней); это явление можно наблюдать у разводимого в воде маиса, корешки которого стараются удержаться на поверхности воды и растут волнообразно, чтобы иметь достаточное количество воздуха. Этим свойством корней объясняют то обстоятельство, что они углубляются в землю только до того места, куда доходит еще воздух. Точно также этим можно объяснить известный факт, что посаженные слишком глубоко деревья пропадают (Моллиш, Бюргерштейн).
Подобным же образом многие растения обнаруживают чувствительность к влаге. Живокость, сибирский осот, сибирский молочай не закрывают своих цветов вечером, если на следующий день предвидится сырая погода. Многие из цикориевых не распускаются утром, если предстоит дождь. Dimorphoteca складывает свои цветы всякий раз, когда быть дождю. Если неожиданно разражается ливень, цветы остаются открытыми, как будто застигнутые врасплох. Бело-фиолетовые цветы дождевого ноготка закрываются обыкновенно за вв3—4 часа до наступления дождя. Таким образом, на ряду с растительными часами и компасом есть еще гигрометр флоры.
Растения, чувствительны к влаге, находящейся в воздухе, умеют предохранять себя от ее избытка или недостатка. Так, вся флора австралийских пустынь, где свирепствуют засухи, обладает приспособлениями, уменьшающими испарение влаги и способствующими доступу ее снизу. По Лейтгеберо поры австралийских растений суживаются по мере того, как растение начинает чувствовать недостаток в воде. По Ленденфельду, у растений пустыни поры большей частью днем закрыты и открываются только ночью, когда (Фолькинс) воздух до известной степени насыщен водяными парами. Кроме того, растения эти выделяют значительное количество эфирных масел, которые, испаряясь, охлаждают листья и собираются над лесом в газообразном состоянии. По Тиндалю, воздух, насыщенный такими парами, пропускает значительно меньше тепловых лучей, вследствие чего этот газовый плащ предохраняет деревья от нагревания и утраты влаги. С другой же стороны, чрезвычайно длинные корни доставляют растениям влагу снизу.
"Ничто, однако же,— говорит Альман,— так ярко не указывает на однородность протоплазмы у растений и животных и на отсутствие сколько-нибудь существенных различий между жизнью животного и растения, как то, то растения наравне с животными могут подвергаться действию наркотических средств".
Клод Бернар подвергал действию эфира сильную и здоровую мимозу, поместив ее под колпаком, под которым находилась губка, пропитанная эфиром. Спуся полчаса наступало усыпление: растение не обнаруживало склонности свертывать листья от прикосновения. Это наступало только тогда, когда влияние эфира было устранено. Итак в данном случае наркотическое средство парализовало раздражительность протоплазмы растения.
"Мимоза, — говорит проф. Шокальский,— подверженная под колпаком действию эфира или хлороформа, ведет себя совершенно так же, как животное в подобных же условиях — перестает двигаться, цепенеть и пробуждается только после удаления наркоза. В последнее время обнаружено, что кокаин и морфий также парализуют движения растений. Все это указывает на начинающую пробуждаться в растительном мире нервность и заслуживает самого серьезного внимания".
Итак, протоплазма, заключенная в клетках растения, сохраняет раздражительность и способность к движению как в клетках, так и в зооспорах; иногда могут двигаться произвольно даже целые растения, напр. Volvox globator, пласмодий слизистого гриба. Интересное также явление движения можно наблюдать у отдельных частей растения. По мнению Дарвина, каждый орган растения обладает свойством постоянных кругообразных колебаний, состоящих из неизмеримо малых, неуловимых для глаза вибраций. Однако существует растение, движения листочков которого заметны. Это петушечник (desmodium gyrans), открытый госпожой Мозон в местности Дакки (Бенгальская низм.). Растение это делает 60 движений в минуту. Теплота ускоряет движение листочков его. Части других растений приходят в движение явно, когда 1) получают раздражение извне и 2) когда побуждает их к этому ощущение собственной растительной жизни, что, по определению психологов, является самосознанием.
Движениями первого рода обладают как надпочвенные части растений, так и их корни. Дарвин обращает внимание на особенно сильную чувствительность кончика корешка. Если его слегка сжимать, обжигать или рассечь, то он переходит на высшую смежную часть корня, которая отгибается от раздражаемого места. Из прикасающихся к кончику предметов он может различить более твердый или больший, точно также чувствует влагу, наклоняясь к ней. Дарвин говорит, что кончик корня, управляющий движениями смежных частей, не преувеличивая, можно сравнить с мозгом низших животных. В этой централизации раздражительности и способности передавать впечатления другим частям он видит поразительнейшее сходство между растениями и животными.
У насекомо– и рыбоядных растений также обнаруживаются интересные явления движения известных органов. Мы остановимся более подробно на этих интересных растениях. Сперва однако упомянем про мимозу. Растение это обладает весьма чувствительными листьями, опускающимися от прикосновения; даже стук экипажа, гром выстрела, дуновение воздуха или сотрясение горшочка может вызвать опущение листьев. Валлас говорит, что если проходит по месту поросшему мимозой, то наблюдается интересное явление: "с каждым шагом растения опускаются на некотором протяжении, как обезоруженные, а проход шириною в несколько футов между опущенными растениями выделяется изменившимся цветком сомкнувшихся листьев". Он говорит, что мимоза, как низкорослый куст с нежными листьями, легко могла бы стать жертвою травоядного животного, и спасает свое существование только тем, что посредством опущения листьев избегает раскрытой пасти. "Во всяком случае,— говорит он далее,— обращает на себя внимание то обстоятельство, что большинство видов вооружено шипами, и что в данном случае обыкновенной защиты при помощи шипов и терния оказалось недостаточно, так что растение вынуждено еще притворяться мертвым". Без сомнения, однако, свернутые листья мимозы становятся более похожи на шипы и терния, служащие защитой, а поэтому и более защищены от пасти животного. О том, как на мимозу действуют хлороформ и другие наркотические средства, мы уже говорили выше.
Насекомо– и рыбоядные растения обратили на себя в последнее время внимание естествоиспытателей, как явление в растительном мире само по себе очень интересное и приводящее к серьезным философским умозаключениям. К насекомоядным, растущим на суше, принадлежат: мухоловка, росянка, жирянка. Недавно открытый Дюнстаном в окрестностях озера Никарагуа Landoctopus, растение достойное удивления настолько, что известие о нем можно было бы считать баснословным, хотя и сообщил об этом научный журнал, посвященный естествознанию (итальянский "Naturalist"), и др. К водным плотоядным растениям принадлежат: брюшатка, Aldrovanda; в общем же плотоядных растений насчитывают до 30 видов.
У этих то растений лучше всего можно наблюдать одновременно и раздражительность и способность ощущать впечатления собственной растительной жизни.
Раздражительность наблюдается тотчас же при прикосновении насекомого или рыбки к схватывающему органу растений. Тогда этот орган, напр. листья мухоловки, ворсинки росянки или клапан в пузырьках брюшатки, тотчас же производит движения с целью поймать насекомое или рыбку. После того, как добыча уже переварена, растение снова раскрывает свою ловушку, дожидаясь новой жертвы. Это служит доказательством того, что растение сознает, когда оканчивается у него процесс переваривания (равным образом оно сознает, когда начинается у него период размножения, как это приходилось нам уже наблюдать у слизистых грибов). Что плотоядные растения действительно переваривают пойманные жертвы и что лучше от этого растут, как бы жиреют, доказали опыты Дарвина, Бюсгена и других естествоиспытателей, которые обнаружили, что особи, питающиеся насекомыми, бывают в два и больше раза тяжелее особей, питающихся только соками, полученными из почвы посредством корней. Наконец, водные плотоядные растения, как напр. брюшатка, совсем не имеют корней и питаются исключительно мелюзгой, рачками и др. Брюшатка наделала таких опустошений в рыбных садках Америки, что американцы вынуждены были обратиться к бреславльскому профессору Кону с просьбой, чтобы он нашел им тайного грабителя. Проф. Кон доказал, что хищником этим является растение — брюшатка,— от которого и принялись очищать пруды, чтобы предупредить истребление мальков.
Но рассмотрим указанные растения поближе. Отечеством мухоловки является Сев. Америка. Растение это — сухопутное и встречается в наших садовых заведениях. Конечная часть листа этого растения состоит из двух половин, которые произвольно могут закрываться наподобие двух ладоней или двух створок устрицы. Это движение происходит тогда, когда на одну из половин садится насекомое. Быстро тогда закрываются обе половинки, после чего наступает процесс переваривания, состоящий в том, что обе половинки выделяют кислый сок, по составу похожий на желудочный сок человека, растворяют в нем пойманную жертву и после переварения снова раскрываются, ожидая новой добычи. Листья не закрываются, если положить на них кусок дерева или камешек и, наоборот, смыкаются, если положить туда кусочек яичного белка или мяса; следовательно, мухоловка способна различать удобоваримые вещества от неудобоваримых. В этом процессе мухоловка обнаруживает и раздражительность и самосознание, потому что знает, когда процесс переваривания окончен и когда следует снова открыть ловушку.
Интересно также поведение пузырчатых ворсинок росянки, предназначенных для ловли насекомых. Растут они на краю и верхней поверхности листа, суживаются несколько кверху, на самом же конце бывают овально-вздутой формы, наподобие яйца. Каждая ворсинка состоит из нежных продолговатых клеточек, число которых увеличивается в головке, на которую выступает слизь, выделяемая переваривающими железами. Когда к этой слизи прилипнет насекомое, то ворсинка наклоняется соответственным образом и кладет пойманную жертву на середину листа, затем другие ворсинки тоже наклоняются к жертве, которые переваривают насекомых и делают их пригодными для питания растений. Весь механизм ловли добычи и переваривания ее является прекрасным доказательством как раздражительности, так и самостоятельности растения, умеющего во время выделить слизь, кислоту и фермент, ворсинки которого знают, когда нагнуться к жертве и когда выпрямиться снова.
Прикрепленная ко дну Valisneria spiralis и лишенная корней брюшатка служат тоже интересным доказательством раздражительности и самостоятельности растений.
Брюшатка вместо корней наделена пузырьками, закрывающимися клапаном и ловящими мелкую рыбу, рачков и др. Если жертва поймана, клапан не открывается, пока процесс переваривания не окончен. Но кроме этого, брюшатка дает еще более осязательное доказательство своего самосознания. Она прекрасно предчувствует приближение периода размножения: тогда ее пузырьки вместо липкой тяжелой жидкости наполняются воздухом. Все растение, до сих пор покоящееся на дне, всплывает теперь наружу и распускает цветы на поверхности воды; после оплодотворения цветов пузырьки снова наполняются тяжелой жидкостью и погружают все растение на дно, где и созревают его семена.
Удивительный пример самосознания дает нам вышеуказанная Valisneria. Женские цветы этого водного растения прикреплены к длинному стеблю, скрученному спирально, так что он вместе с почкой цветка находится под водою. Почки мужских цветов находятся тоже под водою, но на коротком стебле.
Когда наступает время цветения, происходит чрезвычайно интересное явление. Мужские цветы отрываются от своих стеблей, всплывают на поверхность воды и рассеивают свою пыльцу. Стебли же женских цветов раскручивают свои спирали и, выпрямляясь, тоже выносят свои цветы на поверхность воды. Тут происходит свадебное торжество — опыление, после чего скручивающийся стебель снова втягивает женский цветок под воду, где и созревает семя.
Вообще, во время цветения и оплодотворения растений можно наблюдать весьма интересные разнообразные движения, напр., у тычинок. У вида Pilea (сем. крапивных) или Brusonetia (сем. шелковичных) пыльцевые трубки, сомкнутые в неспелом пучке, при созревании быстро выпрямляются, разбрасывая пыльцу на два и больше аршина вокруг. Каждая тычинка руты нагибается к рыльцу, оставляет там свою пыльцу и затем принимает прежнее положение. "Значит,— говорит Вага , — здесь есть какое-то индивидуальное и в самом деле независимое действие". Такое же явление наблюдается у белозора. Тычинки барбариса от прикосновения тоже наклоняются к столбику. У страстоцвета шейки сгибаются к тычинкам во время открытия пылинок, а затем выпрямляются и принимают прежнее положение.
Некоторые растения сами рассеивают свои семена. Так, Hura crepitans с сильным треском, похожим на выстрел, разбрасывает свои семена величиною с боб. Зрелое Ecbalium elaterium от прикосновения выбрасывает семя, смешанное с соком. Такое же явление наблюдается у недотроги.
Некоторые растения могут удерживать насекомых, намеревающихся проникнуть внутрь их. К этим принадлежат: кирказон, аронник, или мухоловка, алые цветки которого ловят мух, и т. д.
Итак, в жизни растений мы наблюдаем явления, достойные самого серьезного внимания. Явления эти доказывают, что мы не имеем права относиться к растениям так же, как к неодушевленным минералам. Проф. Шокальский, указывая на привычку растений (мимоза, acacia Iophanta) складывать в определенное время свои листья ко сну и пробуждаться, замечает: "Привычка непременно требует от высшего механизма чего-то, что может привыкать; в данном случае этим, кажется, может быть только принцип активной самостоятельности растений, управляющей всем его внутренним распорядком . Крайние материалисты закрывают на нее глаза, красные материалисты хотя и видят, но игнорируют ее, потому что для них механизм — полубог, одни только философы открыто признают ее душою растений (anima vegetativa Аристотеля), но, к сожалению, так злоупотребляли ею в своих рассуждениях, что в конце концов дискредитировали ее в глазах материалистов. Этому обязано материалистическое направление в естествознании своим исключительным господством в настоящее время".
Проф. Шокальский полагает необходимым считаться с метафизическими принципами существования всякого живущего существа, а поэтому — и с душой растений. Как мы видели, эта anima vegetativa признается и такими авторитетами, как пр. Геккель и Фехнер. Вага, рассматривая движение живчиков тайнобрачных растений и сопоставляя его с неподвижностью таких животных, как губка, полип, асцидии, спрашивает: "где здесь растение и где животное?" "И в самом деле — говорит Альман,— все новейшие наблюдения все больше и больше доказывают, что жизнь животного и растения по существу тождественна, подобно тому, как тождественна протоплазма".


Приведенные выше явления из растительной жизни в достаточной мере доказывают, что растения не только способны воспринимать внешние влияния и ощущать впечатления своей собственной растительной жизни, т. е. обладают раздражительностью и самосознанием , но одарены также, как говорит проф. Шокальский, активной самостоятельностью, управляющей всем их внутренним распорядком . Ввиду этого выяснение вопроса, каково должно быть отношение земледельца к установленной самостоятельности растений, является для нас, земледельцев, необходимостью. Прежде всего, надо указать, где именно может произойти столкновение, между самостоятельностью растения и видами земледельца, в каком случае самостоятельно управляющее своим внутренним распорядком растение может не оправдать надежд его, уничтожить все его усилия и стремления и дать вместо ожидаемых выгод одни убытки.
Чтобы ответить на эти вопросы, надо припомнить цель, для которой земледелец разводить растения. Главной целью усилий земледельца являются плоды и семена. Правда, разводят еще растения ради стеблей и листьев (кормовые) или клубней и корней, но все-таки основанием нашего существования всегда будет зерно.
Итак, стремления земледельца направлены главным образом на получение генеративных частей растений: цветов, плодов и семян. Если бы активная самостоятельность растений, управляющая их внутренним распорядком, стремилась к той же цели, то достаточно было бы надлежащим образом возделать поле и в случае надобности удобрить его, чтобы получить желательный результат. Ежедневная, однако, практика указывает на несостоятельность теорий, утверждающих, что единственно только надлежащим удобрением и обработкой можно добиться самых лучших урожаев. Тучные нивы Подолии и Украйны слишком уж часто подтверждают это, потому что там именно такие идеальные условия дают земледельцу вместо большого количества хорошего зерна массу малоценной соломы. Всякий из нас встречал в садах прекрасно растущие черешни, яблони, груши и др., но не приносящие плодов. И, наоборот, нередко двухлетние растения доставляют земледельцу убыток только потому, что слишком рано, уже в первом году, производят семя; известен например рост в семя свекловицы, лука и пр. Факты эти слишком ярко указывают на то, что обилие питательных веществ в почве еще само по себе не обеспечивает урожая, что для получения желаемого результата надо принять во внимание еще другой фактор, а именно — активную самостоятельность растений.
И в самом деле, только этой способностью растений самостоятельно управлять своим развитием мы можем объяснить такое явление, как например то, что деревья на хорошей земле не дают плодов, что хлебные злаки на тучных нивах вместо зерна дают солому, что виноград, дающий великолепные урожаи по побережьям Средиземного моря, не производит плодов в Индии, хотя там находит более благоприятный условия для своего развития, и т. д. С другой стороны, растения, живущие по трещинам скал, где скученные корешки едва успевают доставить растениям пищу, обильно цветут и производят семена.
Как видим, в благоприятствующих условиях растения вовсе не стремятся производить цветы, плоды и семя. Это происходит потому, что произведение плодов истощает силы растения, а нередко бывает для него гибельным. "Семя,— говорит Цабель,— для своего развития требует большого количества питательных веществ, вследствие чего если оно не развивается, то другие органы растения менее истощаются и все растение развивается лучше. Так, например, у японской лилии луковица будет слабее, если мы искусственным оплодотворением заставим лилию произвести семя". Поэтому-то здоровые растения, живущие в благоприятных условиях, прежде всего стремятся к развитию своих вегетативных органов. Хлебные злаки сильно кустятся, фруктовые деревья развивают листья и ветви, виноград в Индии вместо ягод дает побеги. Только растения, находящиеся в плохих условиях или при обстоятельствах, угрожающих их жизни, производят семя, чтобы этим единственно для них доступным способом перейти в более благоприятные условия жизни. Старые растения, которым угрожает смерть, тоже производят семя, чтобы таким образом предохранить себя от гибели. Потому-то сжатое в трещинах скалы растение обильно производит семя. Оно надеется перейти в лучшие условия посредством семян, не будучи в состоянии совершить этот переход иначе, как, например, пласмодий слизистых грибов или одаренные способностью передвижения животные.
Неудовлетворенность образом жизни, страдания — вот причины, побуждающие растения цвести и производить семя. Мы убеждены, что весною природа улыбается нам цветущей растительностью, между тем мы должны знать, что причиной этой улыбки является страдание.
Во время моего путешествия в Южно-Уссурийский край в лесах с чрезвычайно богатой, густой растительностью, перепутанной массой вьющихся растений. мне приходилось встречать самые осязательные примеры такого стремления растений выбраться на свободу, стремления к "обетованной земле" посредством произведения семени.
Вот куст маньчжурской лещины. Сжимаемый обвивающими его нитями винограда и заглушаемый растущим вблизи пробковым деревом, он умирает от недостатка солнечного света и пищи, поглощаемой соседними растениями. Еще год — два, и он погибнет в борьбе за существование. Но перед смертью он напрягает все свои силы, лишь бы только продлить свое существование в потомстве. Из всех ветвей, почти умерших, одна только — а именно та, которой удалось выбраться на свободное, незанятое другими растениями место — покрывается плодами, но так обильно, что листьев почти не видно. Можно было бы подумать, что главную роль сыграло здесь солнце, что только более освещенные ветви покрываются плодами; не присмотримся к тут же растущему винограду и мы убедимся, что растение произведет семя и с северной стороны, если только там просторно, а с других сторон нет места.
Вот куст винограда, состоящий из двух лоз. Он вырос в группе деревьев, которые заглушают его и отнимают пищу. Он должен спасаться и, произведя семя, перейти в лучшее место. Одна лоза, цепляясь за ветви деревьев, стремится к северу, другая — к югу. Обе выпускают много боковых побегов, но плодов на них нет. Только два побега выбрались по ветвям деревьев на свободу и покрылись такою массой кистей, что растению трудно доставить им пропитание, вследствие чего ягоды малы. Одна из этих ветвей произвела ягоды на солнце, другая же, на северной стороне группы деревьев,— в тени.
А вот много кустов винограда, растущего на свободном месте. Пышно они разрастаются, но напрасно будем мы искать на них ягод. Нет ни одной. А ведь в данном случае виноград имеет достаточно света и обилие питательных веществ в почве. Но именно эти прекрасные условия и являются причиной, почему растение не производит плодов и семени.
В Приамурском крае, как и во всей Сибири, существует обычай выжигать весною луга ("палы"). Орешник, растущий на этих лугах, в тех местах более покрывается плодами, где кусты его повреждены палами, и не дает орехов там, где огонь не повредил кустов.
Отвращение растений к произведению семян объясняется тем, что процесс этот в значительной степени истощает силы растения, а часто даже приводит его к гибели. Можно привести не мало примеров из растительного мира, подтверждающих это. Так, напр., столетнее алоэ гибнет после цветения, после чего однако, из корней вырастают новые боковые отпрыски. Гибнут также после цветения некоторые виды банана, возрождаясь тоже от корней, а именно: Адамова смоква, musa sapientium, rosaceatextilis, trogloditarum, coccinea, velutina, zebrina, vitata, некоторые же гибнут совсем, как, напр.: musa ensete и musa superba, возрождаясь только от семени. Пальмы: caryota urens, sobolifera, densiflora тоже гибнут после цветения. Саговые пальмы: martoxylon rumphii и martoxylon laeve на 7—8 году производят громадные цветочные колосья от 6 до 12 футов длиною. Почки распускаются два года спустя после своего появления, затем все растение погибает. Талинотовая пальма цветет один раз только на 25—80 году своей жизни, покрываясь массою цветов (до 20 000), после чего все растение гибнет. Такова более или менее жизнь многих других многолетних растений, цветы которых являются в некотором роде их предсмертной улыбкой.
Если наши многолетние растения после цветения и не гибнут сразу, как это обстоит с однолетними растениями и малиной, стебли которой ежегодно засыхают, то во всяком случае они истощаются и сокращают этим время своей жизни. Поэтому-то наши многолетние растения, находясь в благоприятных условиях, не хотят производить плодов, однолетние же предпочитают разветвляться и куститься, нежели истощаться цветением и гибнут. Поэтому также на полях кустятся и не хотят созревать хлебные злаки, доставаясь паразитам (ржавчина) и давая, в конце концов, немного плохого зерна, в огородах же пышно в листья растут цветы и овощи (огурец, арбуз и др.), не производят плодов фруктовые деревья, в теплицах не цветут цветы и т.д.
Вследствие этого, разводящий растения должен применять известные способы, при помощи которых можно было бы заставить растение цвести и производить плоды, потому что без этого никакие удобрения и возделывание ничего не помогут. Все эти способы применяются с целью причинить боль растению, чтобы таким образом заставить его производить плоды. С этой целью в Индии виноград, не приносящий плодов, зарывают на некоторое время в землю, после чего он становится плодоносным; поэтому также наш мужик насекает ствол дерева топором и пр. Садовники разводят цветы в небольших горшочках, потому что в таких горшочках растения лучше цветут; маленький горшочек сжимает корни растения наподобие трещины скалы, о которой нам уже приходилось говорит. Некоторые растения, например кактусы, цветут лучше всего, если 1/3 горшка наполнена щебнем, а горшок настолько мал, что растение едва может в нем удержаться. Не производящие плодов деревья садоводы принуждают к этому: кольцеванием, надрезыванием ствола, размозжением коры и молодых веток, скручиванием, срезыванием, обтягиванием ствола деревьев или стебля травянистых растений проволокой, лишением растений воды — просушкой, которой подвергаются огурцы, арбузы и др., а также луковичные цветы, если те сильно растут в листья, выхолаживанием кактусовых перед рождественскими праздниками при 4-градусной температуре в продолжение нескольких недель, после чего кактусы лучше цветут, перехолаживанием молодых корешков, употребляемых при разведении артишоков, ударами прутом по веткам грецких орехов во время сбора, после чего они обильнее родят, просверливанием ствола фруктовых деревьев, прокалыванием корней, причем в проколотое место вкладывается камешек, чтобы он раздражал рану, посевом старых с ослабевшей вегетативной способностью огуречных и арбузных семян и т. д., раздражением корней посредством приподнимания их, применяемым в питомниках хлебных злаков и т. д. Растения очень чувствительны к этим пыткам, которыми терзает их человек, и мстят ему за это — цветами и плодами. И, наоборот, растения, возделываемые не для семян, садоводы стараются поставить в самые благоприятные условия. Так, лук и свекловицу сеют в хорошо нагретую землю, потому что в холодной эти растения растут в семена и т. д.
Весьма характерно проявляется иногда чуткость растений к более или менее благоприятным условиям развития. Так, например луковицу амариллиса мы можем заставить развивать цветочный стебель раньше, чем листья. С этой целью луковицу, посаженную в горшок, надо держать в теплом месте и не поливать ее. Такая просушка заставляет растение как можно скорее спасаться от гибели: оно стремится произвести семя и развивает поэтому свой цветочный стебелек. Если же мы станем его поливать, то оно будет развивать листья. Луковица гиацинта производит цветы, если покрыть ее слоем песка толщиною в несколько дюймов — тогда она старается выбраться из-под него посредством семян и пр.
Чрезвычайно интересное явление перемены вегетативных органов на генеративные представляет собой вырванная с корнем и обреченная таким образом на смерть настурция. Она обладает способностью сохранять жизнь еще некоторое время после того, как ее вырвать, получая влагу и пищу из воздуха, как эпифиты. Эти последние минуты своей жизни настурция употребляет на произведение семени, чтобы таким образом продлить свое существование в потомстве. Поэтому висящая на стене настурция производит массу цветов, появляющихся вместо потерянных листьев.
Электричество в некоторых случаях влияет на растения благоприятным образом, иногда же наоборот. Последнее происходит тогда, когда электрический свет не прикрыт матовым колпаком. В этом случае растения или гибнут совсем, или же, если обладают еще силой для борьбы, производят массу семян. Благоприятное же воздействие электрического света, закрытого колпаком, сказывается в пышном развитии листьев и стеблей в ущерб плодам.
Борьба за существование тоже заставляет растения производить семена. Садоводы заметили, что густо посаженный помидор дает больше плодов, нежели посаженный в одиночку. То же самое заметил московский проф. Шредер у превосходной северной ягоды — поленики. У г. Добрского густо посеянный люпин созрел неделей раньше такого же люпина, посеянного редко. В окрестностях Ростова садоводы густо сеют сахарный горох, и этим принуждают его производить больше стручков. В Америке густая посадка клубники (узкой полосой) дает такие же результаты.
Последний из указанных факторов — борьба за существование — имеет для нас, земледельцев, огромное значение. Разводя миллионы растений, мы не можем применять к ним тех способов, какие применяют садоводы. Только заставляя некоторые виды растений бороться за существование, мы можем получить более ранний и обильный урожай.
Надо, однако же, строго помнить, что чересчур напряженная борьба за существование может погубить растение или же повести к тому, что зерно получится плохое и легкое, как высевки. Поэтому, при густом посеве необходимо оставить за каждым растением немного свободного пространства, чтобы обеспечить ему свет и поощрить его к произведению тяжелого зерна в надежде, что оно упадет тут же на свободное место. Потому что в противном случае густо растущие растения обыкновенно производят семя очень легкое, чтобы ветру легче было перенести его на свободное место, подобно тому, как он переносит семена густорастущих: репейника, будяка и проч.