Биологические прогулки: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Рис. 32. История жизни хлебной ржавчины

А — несколько летних (а) и одна двойная зимняя (б) спора на концах гифов, Б — две базидии, выросшие из зимней споры и базидиоспоры на них

Рис. 33. Листья барбариса, пораженные ржавчиной

а — пикнидии, б — эцидии

Рис. 34. Поперечный разрез через лист барбариса

а — пикнидии на верхней стороне листа, б — эцидии на нижней стороне листа, в — эцидиоспоры

На рис. 34 изображено, что мы увидели бы, если бы стали рассматривать эти бородавочки под микроскопом. И в верхней, и в нижней бородавочках опять образуются споры: внизу круглые эцидиоспоры (четвертый сорт), а вверху конидий (уже пятый сорт спорообразных элементов размножения). Переполненные спорами бородавочки лопаются, и споры разлетаются по белу свету. Что касается конидий, то некоторые микологи (микология — наука о грибах) полагают, что теперь они уже не играют никакой роли, что в прежние времена служили для размножения, а теперь это рудиментарные органы, еще не успевшие исчезнуть.

Судьба эцидиоспор разгадана. Чтобы не погибнуть, они должны попасть на листья злаков и замкнуть цикл жизни. Таким образом, грибок в своем развитии проходит через пять различных сортов спор и три непохожих друг на друга стадии. Поистине чудесное растение — маленькая закорючка, способная не хуже тлей поставить в тупик умнейшего человека. Смотрите, сколько загадок.

1. Один и тот же грибок живет в трех разных видах. Что же остается в нем, сохраняется, если и внешность, и физиология, и способ размножения резко меняются?

2. Паразитирует на ржи и барбарисе. Как возникла у него эта способность? И почему его хозяева, обладающие замечательными и сложными приспособлениями, не могут избавиться от этого врага?

3. Почему грибку понадобился такой сложный цикл развития? Почему он не удовлетворяется одним хозяином?

4. Живя на злаках, он не удовлетворяется почему-то одним способом размножения, а образует два вида спор, из которых одни в состоянии прорастать на злаках же, а другие к этому совершенно не способны и требуют перемены условий.

5. Живя на злаке, грибок образует сначала (летом) один сорт спор, а потом (осенью) — другой. Какие изменения происходят в мицелии, часто в отдельных его веточках? Или тут влияют внешние условия?

6. Живя на барбарисе, он образует одновременно два вида спор. А так как плодовые тела с конидиями могут возникать и рядом с эцидиями, то, значит, в самом мицелии возникают какие-то внутренние различия, от внешних условий уже не зависящие.

7. От чего зависит разница между мицелиями, живущими в барбарисовых листьях и в листьях злаков? От различия в пище или вообще от условий жизни?

А самое любопытное это то, что вся история с барбарисом — излишняя роскошь. Ведь в наших местах барбарис — большая редкость, растет лишь в садах, а хлебной ржавчины сколько хочешь. И вообще она может жить и там, где барбариса нет. Даже нет его родственников (у нас нет дикорастущих представителей семейства барбарисовых).

Следовательно, приходится допустить, что хлебная ржавчина может при нужде отлично обходиться и без барбариса (полагают, что летние споры могут перезимовать). Тогда сложнейший цикл сведется к совершенно простому: мицелий злака — летние споры; мицелий злака и т. д. Что же такое перед нами? Распространяется ли ржавчина в новые страны, где нет барбариса, и в связи с этим приспосабливается к новым условиям? Или, наоборот, завоевывает барбарис — нового хозяина, хотя еще может обходиться и без него? Все основные загадки жизни отражены в ее мельчайших проявлениях, записаны черточками и точками на листьях трав. Научиться читать эти знаки — значит обрести источник неиссякаемой радости. И если вы увидите большого бородатого человека, растянувшегося на лугу с лупой в руках, углубленного в рассматривание какого-то вздора до полного забвения окружающего, не смейтесь над ним! Это величайший счастливец: он умеет читать книгу природы. И он читает ее.

Биография хлебной ржавчины нуждается в дополнении. Ржавчина образует сотни рас, не отличимых по внешности, но приспособленных к разным видам, подвидам, даже сортам злаков. Эти различия наследственны, разные расы способны скрещиваться друг с другом и в потомстве, по закону Менделя, образовывать новые расы. Именно эцидии и конидии служат аппаратом образования новых рас ржавчины, и этот процесс непрерывно усиливает вирулентность грибка (т. е. средства нападения). Но в то же время этот процесс непрерывно разрушается, так как и растения-хозяева, комбинируя наследственные свойства иммунитета, непрерывно усиливают свою защиту. И, вероятно, эта глухая, невидимая борьба зеленых растений с их паразитами-грибками делает половой процесс у растений очень важным, вызывая все бесконечное разнообразие приспособлений для осуществления перемешивания наследственных свойств родителей (амфимиксис).

Теперь, взглянув вокруг себя на листья и травинки, вы увидите то, чего раньше не замечали. Вы увидите, что нет ни одного листа, на котором не было бы точки или пятнышка. И все это кусочки растительной ткани, убитые или поврежденные паразитическими грибками. Это гигантская армия паразитов, наполняющая своими спорами весь летний воздух, во влажные дни стремительно завоевывает новые и новые растения, хотя обычно и не нанося им большого вреда. Они мелки, незаметны, не привлекают нашего внимания, но многие, взглянувшие на них со вниманием, уже не могли оторвать от них очарованного взора[22]. И нам остается лишь завидовать тем, у кого есть микроскоп. Без микроскопа этот мир недоступен.

Рис. 35. Мины в толще листа дуба

Но мы найдем что рассмотреть, и не имея микроскопа, на тех же листьях. Соберите букет любого растения или листьев любого дерева и внимательно осмотрите их. Вы убедитесь, что на листьях каждого вида растений можно найти какие-то полупрозрачные дорожки, часто причудливо изогнутые, извитые, утолщающиеся к одному концу. Эти ходы прорыты в толще листа. Их называют минами (рис. 35). В самом толстом конце мины, если ее вскрыть или посмотреть на свет, очень часто можно найти или крохотного червячка, или куколку (если мина пуста — значит ее хозяин уже покинул ее) самых разнообразных насекомых. Если вы умеете различать личинок насекомых, то увидите, что одни совершенно безноги — личинки мух, другие с шестью ногами — личинки жуков, у третьих много ног — гусеницы бабочек. Впрочем, считая только ноги, иногда и ошибетесь, так как у минеров иногда ноги почти атрофированы. Если это мушиные мины, то вместо куколок вы найдете блестящие боченочки, особого вида коконы, свойственные только мухам.

Особенно легко найти большие мины на крупных листьях конского щавеля — в них всегда оказывается целая компания личинок мух пегомий.

Я нарочно подчеркиваю, что почти на каждом виде растения вы найдете мины. Наблюдая тлей, вы тоже придете к заключению, что если не все, то громадное большинство видов растений подвергается нападению тлей. Часто вид растения и вид тлей настолько тесно связаны друг с другом, что, зная название растения, можно узнать и название тли. Если начнете разламывать цветки и коробочки с семенами, найдете то же — каждый вид растений имеет определенных потребителей семян: или долгоносиков, или мух, или гусениц молей и иных бабочек. У очень многих растений имеются обитатели на корнях, у многих — обитатели в стеблях. Кроме минеров, листьями каждого вида растения питаются гусеницы бабочек, тоже иногда строго определенного вида, и здесь же живут паразитические грибки. И эта кажущаяся хаотичность фактов незаметно укладывается в стройную систему. Мы видим, что всякое растение имеет длинный ряд форм, питающихся за его счет.

Рис. 36. Схема взаимоотношений растения и его свиты

На корнях — личинка жука и тли, в стебле — куколка жука или моли, на листьях — галлы, мины, грибки и яички цветочницы; возле мины сидит хальцида, паразит минера, на завязи — жук-семяед, внутри завязи — его личинка и на ней личинка паразита. Среди тлей на цветоножке — личинка сирфиды, а ниже — личинка божьей коровки. На гусенице сидит наездник, к цветку подлетает пчела

Перед нами, таким образом, словно маленькое общество, объединенное вокруг данного растения, общество с различными категориями обитателей, связанных между собою сложными биоэкономическими взаимоотношениями (рис. 36). В центре стоит растение, добывающее продовольствие для тлей, гусениц, паразитных грибов, семяедов, опыляющих его насекомых. На этой группе потребителей живут хищники и паразиты, а на них — паразиты хищников и паразитов и т. д. Это далеко не случайная компания. У нас есть основание считать, что состав этого общества или свиты складывался в течение многих тысячелетий и многие успели связаться такими крепкими связями друг с другом, что совершают параллельную эволюцию: когда хозяин образует новые разновидности и виды, то соответственно распадается на новые виды и его паразит. На наших растениях из рода Vaccinium — бруснике, чернике и голубике, происшедших, несомненно, от общих предков, живут соответственно три очень близких вида паразитического грибка склеротинии, несомненно, тоже происшедших от древнего паразита родоначальной вакцинии. Этот глубоко интересный случай изучен Ворониным и Навашиным, но он далеко не единственный, подобных случаев очень много. Они показывают нам, что растение и пестрая свита его потребителей оказываются часто довольно прочной единицей, из которых складываются сообщества. Вернемся, однако, к березовым минам. На молодых березках можно найти целую коллекцию различных мин, и, пользуясь более или менее характерными признаками, вы легко выделите несколько типов мин. Одни, например, вьются прихотливо, зигзагами, постепенно расширяясь, и в них просвечивают довольно правильно расположенные точки — экскременты личинок. Правда, каждая мина вьется по листу по-своему, но тип ее сразу отличается от другого типа мин, в которых просвечивают экскременты в виде сплошных черных нитей, завитых узором. Третьи мины маленькие, в виде четырехугольников, ограниченных прямыми линиями жилок. В центре такой мины снизу всегда есть дырочка. Под ней часто можно найти висящий удлиненный мешочек — в нем-то и сидит гусеничка. Вскрыв и остальные мины, вы найдете их обитателей. Некоторые, как, например, долгоносик-скакун, живут здесь и в стадии личинки, и в стадии куколки. Здесь же вы найдете и неизбежных хальцид. Другие живут в минах лишь часть жизни, а потом вылезают и ведут часто совершенно иной образ жизни, с иными инстинктами.

[22] Среди русских ученых одно из первых мест в этой области принадлежит М. Воронину, рассказавшему нам целый ряд грибных жизней. Некоторые из его работ читаются, как сказки. В молодости паразитическими грибками — склеротинией — занимался академик С. Г. Навашин. Ржавчинниками много лет занимался профессор Л. И. Курсанов в Московском университете.