В широкой публике еще и теперь держится убеждение в резком коренном различии между представителями двух царств органической природы — животными и растениями. Долгое время наука действительно склонна была к подобному взгляду: резкое различие во внешнем виде и образе жизни животных и растений чересчур бросалось в глаза и порождало уверенность в существовании между ними непроходимой границы.
В настоящее время, однако, после тщательного изучения физиологических особенностей растительного организма, наука располагает целым рядом неопровержимых фактов, совершенно не согласующихся с представлением о растении как об инертном, почти неживом существе.
В числе этих фактов на первом месте должно быть поставлено движение, которое вопреки всеобщему мнению широко распространено в растительном мире и проявляется в самых разнообразных формах, совершенно необъяснимых одними лишь законами механики. Ранее всего движение растений открыто было у водорослей, споры которых отделяются от материнского организма и в течение более или менее продолжительного промежутка времени плавают в воде наподобие инфузорий. Вслед за тем одна за другой открыты были разнообразные формы движений и у высших растений — так называемые сонные движения, нутационные и др. [22] Кто не слыхал о стыдливой мимозе, складывающей свои листья при малейшем постороннем прикосновении, или об американской мухоловке, листья которой сами захлопываются, как только на них садится насекомое? Всякий знает также, что большая часть цветов на ночь и в сырую погоду закрывают свои лепестки, а клевер, фасоль, кислица и др. — к вечеру складывают или прижимают к стеблю свои листья. Словом, отсутствие движения никак не может служить признаком, отличающим растение от животного.
В последнее время пришлось откинуть и другой признак, считавшийся ранее свойственным одному лишь животному миру. Еще недавно утверждали, что растения совершенно лишены органов чувств, в то время как органы эти имеются даже у самых низших животных. Но теперь убеждение это сильно поколеблено после того, как у многих растений найдены были образования, которые смело могут быть рассматриваемы как органы чувств крайне примитивного устройства.
Для истинного ботаника столь странный на первый взгляд факт не явился совершенно неожиданным. Уже давно имелось основание подозревать у растений существование участков ткани, особенно восприимчивых к внешним раздражениям. Известный немецкий ботаник профессор Габерланд[23] первый имел смелость признать у растений существование настоящих органов чувств — по крайней мере для восприятия механических раздражений.
Лучшими объектами для изучения чувствительности растений могут служить стыдливая мимоза и обыкновенная дрозера (Drosera rotundifolia)[24], столь часто попадающаяся на болотах и сырых лугах.
В большинстве случаев эти органы чувств построены крайне незамысловато. В простейшем виде они представляют собой не что иное, как маленькую бородавку или сосочек, выступающий над кожицей растения и легче всего подверженный механическим воздействиям. В некоторых случаях к ним присоединяются еще особые шипики, служащие для усиления раздражения (у мимозы, например). У других растений такая бородавочка имеется на тычиночных нитях и играет важную роль при процессе опыления. Стоит насекомому сесть на такой цветок и начать лизать сладкий сок, выделяемый нектариями, чтобы неизбежно задеть упомянутую чувствительную бородавку — и тогда тычинки тотчас же пригибаются к насекомому и осыпают его своею пыльцой. Вообще перенесение пыльцы с одного цветка на другой у большей части растений происходит при помощи насекомых, и приспособления, облегчающие подобный перенос, крайне разнообразны. Другой поучительный пример представляет обыкновенный барбарис. Пыльники его тычинок снабжены чувствительными бородавками, помещающимися почти у самого нектария; насекомое, лакомящееся сладким соком медников, задевает за этот чувствительный выступ; вслед за тем пыльники внезапно открываются и высыпают свою пыль на насекомое, совершенно не подозревающее о той услуге, которую оно оказывает приютившему его растению. Явление это легко вызвать и искусственно: выберите крупный цветок барбариса и осторожно дотроньтесь до основания пыльника кончиком тонкой иглы или щетинки — эффект будет тот же.
Цветок барбариса до и после механического раздражения его пыльников
Очень любопытны органы, открытые Габерландом у цепких растений, снабженных усиками, — винограда, огурца, тыквы. На внутренней кожице их изогнутых усиков разбросано множество особых круглых клеточек, содержащих каждая по острому кристаллику щавелевокислой извести. Когда усик, качаемый ветром, случайно придет в соприкосновение с предметом, могущим служить точкой опоры, то в названных пунктах кожицы растение сильнее чувствует прикосновение, и это усиленное раздражение побуждает усик обвиваться вокруг опоры. Острый кристаллик усиливает раздражение совершенно так же, как заноза в коже делает ее гораздо чувствительнее к малейшим прикосновениям.
Все эти и им подобные факты доказывают, что растения не только чувствительны к внешним раздражениям, но и способны передавать их из одной части организма в другую — совершенно так же, как и у животных. Достаточно дотронуться до одного листочка мимозы, чтобы один за другим стали смыкаться все листочки сложного листа, а нередко раздражение передается даже на соседние, выше или ниже сидящие листья. При сильном и внезапном воздействии раздражение распространяется на расстоянии до полуметра от места непосредственного прикосновения. Каким путем совершается эта передача, пока еще неизвестно. В самое последнее время ботаник Ремэ[25] открыл в подземных частях некоторых лилейных особые нитевидные элементы, которые, по его мнению, играют в растительном организме роль нервов, т.е. служат для передачи внешних раздражений на расстояние. Открытие Ремэ до сих пор еще никем не было проверено, и вопрос о «нервной системе» растений остается неразрешенным. Весьма возможно даже, что у растений и совсем нет никаких особых органов для передачи раздражений, так как протоплазматическое содержимое их клеток соединяется через поры оболочек тончайшими нитями и образует одно связное целое. Понятно, что при подобных условиях передача возбуждения может совершаться и без особых проводящих путей. Мы видели выше, что и органы чувств у растений удовлетворяют лишь самым скромным требованиям и не могут выдержать сравнения со сложно устроенными органами высших животных[26].
Большой интерес представляют также открытые недавно Габерландом и Ремэ так называемые статоцитные органы, или статоцисты, в тех частях растений, которые обнаруживают стремление ориентировать себя определенным образом под влиянием силы тяжести (геотропизм). До сих пор оставался без объяснения вопрос о том, почему стебель всегда растет вертикально вверх, а главный корень — вертикально вниз; все попытки свести это загадочное явление к чисто механическим движениям оставались безуспешными. Только что упомянутое открытие Габерланда и Ремэ освещает вопрос с совершенно новой точки зрения. Они заметили, что во всех частях растений, способных реагировать на силу тяжести, разбросано значительное число легкоподвижных крахмальных зерен, собранных в особых клетках. Эти-то зерна и предназначены, по-видимому, для того, чтобы при всяком наклонении какой-либо части растения изменять свое положение в клетке, пассивно поддаваясь действию тяжести: благодаря этому растение получает возможность ориентировать свои органы относительно плоскости горизонта.
S — статоцист (по Габерланду)
Совершенно подобные же органы открыты и у животных и также служат для поддержания тела в вертикальном положении. Немногие, вероятно, знают, что даже у человека имеются специальные органы для чувства направления — это полукружные каналы внутреннего уха; если в силу каких-либо причин каналы эти будут повреждены, то человек лишается возможности держаться на ногах, утрачивает всякую способность восстанавливать равновесие своего тела и ориентировать его в пространстве. Оказывается, что с повреждением упомянутых органов (статоцистов) у растений ими также утрачивается способность реагировать на силу тяжести: стебель перестает тянуться вверх, а главный корень не направляется более, как раньше, вертикально вниз.
С открытием органов чувств у растений сглаживается одно из самых существенных различий между этими органами и животными; специфической особенностью для растительного мира остается пока способность перерабатывать неорганические вещества мертвой природы в органические — способность, неизвестная в животном мире. Все остальные различия оказались в действительности несуществующими. Как это ни странно, но, по-видимому, недалеко уже то время, когда рядом с анатомией и физиологией растений будет излагаться их психология, или вернее — психофизиология[27].
Морская роза (Cerianthus), обнаруживающая свою чувствительность к действию тяжести тем, что при повороте сетки неизменно сохраняет вертикальное положение