1. «Тайны природы» Конрада Шпренгеля

1. «Тайны природы» Конрада Шпренгеля

Человек с незапамятных времен возделывает растения. И, несомненно, даже первобытный земледелец, которому обугленный сук заменял все сельскохозяйственные орудия, добивался увеличения урожая. Что обильный урожай, помимо других условий, зависит и от посадочного и посевного материала, также известно было уже в ранние поры земледелия. Поговорку — «от плохого семени не жди хорошего племени» — исстари знали земледельцы. Для посадок и посева всегда отбирали лучшие семена, клубни, срезывали черенки с лучших растений. И тем более удивительно, что, занимаясь земледелием на протяжении многих тысячелетий, люди не понимали способов образования плодов и семян, хотя еще в древнем Вавилоне земледельцы уже практически использовали свои сведения о существовании пола у растений, искусственно опыляя финиковые пальмы. В древней Греции ученик и друг Аристотеля «отец ботаники» Теофраст в своих ботанических трудах, дошедших до нашего времени, отмечая наличие полов у финиковых пальм, обращал внимание на размножение растений, половое и бесполое, но связи между цветком и семенем не пытался выяснить. Вопрос о сущности опыления и оплодотворения, о половом процессе растений, и не возникал у этого знаменитого ботаника древности.

Померкла после долгого процветания вавилонская культура. Вместо нее возникла, развилась и окрепла культура древней Эллады, восхищающая человечество и в наши дни своими памятниками искусства и науки.

Возвысилась и пала суровая, величественная и вместе с тем хищническая цивилизация Рима.

Отошло в историю нависшее тяжелым мраком над Европой средневековье, возрожденное в наши дни в фашистских странах.

Однако при всех этих изменениях в культуре человечества познания людей о полах растений и половом процессе ограничивались только ссылками на указания Теофраста, а потом и они затенялись.

И только каких-нибудь 250 лет назад, уже во второй половине XVII века, связь между цветком, считавшимся только олицетворением красоты и изящества в природе, и семенами и плодами, как зачатками новых растений, была установлена четким и ясным вопросом: какова роль цветка в образовании плодов и семян?

Но от постановки вопроса до его разрешения было еще далеко. Сначала была робко высказана в Англии (Грю) мысль о пыльниках, как носителях мужского начала. Эта мысль не была подтверждена наблюдениями и доказательствами. Ведь то, что теперь знает о строении и назначении органов цветка каждый ученик начальной школы,— над тем приходилось еще глубоко задумываться даже наиболее знающим и наблюдательным ботаникам.

Разрешение вопроса о существовании пола и полового процесса у растений затрагивало интересы всесильной тогда церкви, так как не могло быть подтверждено авторитетами «святых отцов» и «священным писанием». В то время не было редкостью такое совместительство: член Лондонского королевского научного общества, объединявшего лучшие, передовые научные силы, выступал организатором процесса против «ведьм». Таким «совместителем» был, например, религиозный изувер Коттон Мазер и др. Не мудрено, что в подобных условиях за неосторожное высказывание по вопросам ботаники автор рисковал всем своим благополучием и даже головой.

Впервые в совершенно ясной и четкой форме, не оставлявшей никаких сомнений, высказал мысль о наличии женского начала в завязи и мужского в пыльниках германский ботаник Камерариус (1665—1721). Свои высказывания Камерариус подтвердил опытными доказательствами, которые можно было проверить. Он ясно понимал строение обоеполых цветов и показал, что семена не могут образоваться при отсутствии пыльцы.

Иозеф-Готлиб Кельрейтер

Еще более подробные и точные наблюдения над цветком и его цветением провел крупный ученый Кельрейтер, работавший в Петербурге как действительный член Академии наук. Иозеф-Готлиб Кельрейтер (1733-1806) был выдающимся ученым своего времени. Несмотря на скитальческую жизнь, крайне затруднявшую планомерные и длительные научные опыты и исследования, он многие годы настойчиво изучал цветы как органы размножения и, применяя свои наблюдения в практике, был одним из первых исследователей, производивших научно продуманные опыты скрещивания. Кельрейтер впервые описал перенос пыльцы насекомыми и с помощью опытов доказал его значение. Он установил неизвестный в те времена факт, что сладковатая жидкость, выделяемая многими цветами, и есть мед, ради которого насекомые посещают цветы. Кропотливыми подсчетами и опытами Кельрейтер доказал, что для оплодотворения количество пыльцы не имеет значения, необходимо и вполне достаточно ее минимума. Им же описано, несмотря на плохое устройство тогдашних микроскопов, строение пыльцевых зерен. Так шаг за шагом усилиями неутомимых исследователей выяснялась вековая загадка: каково назначение цветов, распускаются ли они, чтобы радовать взоры человека, или их кратковременная жизнь служит необходимым звеном для возникновения потомства? Правильный ответ уже был дан передовыми учеными, но этим, еще одиноким, голосам не доверяла официальная наука. В 1759 г петербургская Академия наук объявила конкурс на тему о поле у растений. Премию за представленное сочинение в 1760 г. получил, как и можно было в то время ожидать, знаменитый Карл Линней (1707—1778). Он не только присоединился к высказанным уже взглядам о поле у растений, но описал и свои собственные наблюдения и опыты опыления и скрещивания, хотя ему и неудавшиеся Авторитетного выступления Линнея, крупнейшего ботаника XVIII в., пользовавшегося к тому же доверием и властей и церкви, было достаточно, чтобы вопрос о поле растений в принципе считался разрешенным.

Однако ни кропотливейшие и добросовестные исследования Кельрейтера, ни авторитетное заявление Линнея не разрешали вопроса о способах выполнения цветками их роли, не объясняли причин бесконечного разнообразия форм, окраски, причудливости внешнего облика. Цветок оставался «чудом» природы, необъясненным и необъяснимым. И даже научное предвидение гениального поэта и выдающегося натуралиста XVIII в. Гете (1749—1832), объяснившего происхождение цветка из листостебельного побега, не прояснило «тайны» цветов. Метаморфоз (превращение) листостебельного побега в цветок мог быть воспринят только как поэтический вымысел великого художника слова.

Натуралисты продолжали свои наблюдения и исследования цветка. Находились энтузиасты, посвящавшие всю свою жизнь этой не поддававшейся объяснению загадке.

Таким энтузиастом-ботаником, продолжателем, в частности, работ Кельрейтера, был Конрад Шпренгель (1750 — 1816).

На своих современников, лично знавших его, он должен был производить впечатление чудака, занятого пустым, никому не нужным делом. Шпренгель был ректором школы в Шпандау (Германия); как и подобало священнику, его обязанностями были церковные воскресные проповеди. Но Шпренгель был любителем-натуралистом и уже в зрелом возрасте увлекся ботаникой. Неустанно наблюдая жизнь цветов, Шпренгель забросил свои священнические обязанности, забыл о воскресных проповедях и был лишен церковной должности, а следовательно, и средств к существованию. Целью своей жизни он избрал изучение удивительного мира цветов. Шпренгель был ботаником-самоучкой, и исследование жизни цветов было для него бескорыстным подвигом энтузиаста, уверенного, что ему вполне, удалось раскрыть тайны природы, не известные людям. Поэтому и свой основной труд, вышедший в 1793 г., Шпренгель озаглавил: «Вновь открытые тайны природы в строении и оплодотворении цветов».

Какие же «тайны» природы открыл Шпренгель?

Чем больше он наблюдал и изучал разнообразие формы цветов и их органы, тем яснее ему становилась приспособленность различных цветов к особенностям строения и поведения насекомых. На множестве примеров Шпренгель показал, что все детали в строении цветов отвечают одному назначению — привлекать насекомых, облегчая им доступ к пыльце и рыльцам пестиков. Распределение окраски (пигмента) в виде различной яркости рисунков, строение и форма околоцветника, подвижность и величина тычиночных нитей и отдельных частей цветка — все специализировано наилучшим образом для переноса пыльцы насекомыми с тычинок одного цветка на рыльце другого. Разве не удивительны были все новые и новые доказательства сложившегося в уме Шпренгеля предположения, не приходившего до него в голову ни одному здравомыслящему натуралисту и граничившего с фантазией?

Шпренгель установил, что во многих случаях опыление без насекомых произойти не может или вследствие своеобразного устройства цветка или из-за неодновременного созревания пыльников и рылец. Им же было обнаружено чрезвычайно широкое распространение перекрестного опыления.

Шпренгель пришел к выводу, что без помощи насекомых громадное число растений не может быть оплодотворено, и поэтому роль насекомых для растительного мира чрезвычайно велика. Насекомые, посещая цветы, добывают с них пыльцу и нектар, которыми питаются. Одновременно насекомые переносят пыльцу с мужских органов цветка — тычинок — на женские органы — пестики — и, таким образом опыляя, обеспечивают оплодотворение и последующее образование плода. Огромное разнообразие строения цветов, их яркость, красота и причудливость форм являются приспособлениями для насекомых-опылителей.

Цветы, опыляющиеся ветром, не нуждаются в привлечении насекомых; они мелки, невзрачны, лишены запахов и окраски, что поразительным образом подтверждает выводы Шпренгеля.

Это и было обнаруженной Шпренгелем «тайной природы», на раскрытие которой он не щадил своих сил и времени. Последние годы жизни он жил в крайней бедности и умер в 1816 г., не закончив начатых работ.

Труды и открытия Шпренгеля, хотя они и очень просты на наш современный взгляд, не были поняты его современниками, но в настоящее время служат основой взглядов на взаимоотношения насекомых и цветов.

Понадобился гений великого Дарвина, чтобы оценить и объяснить наблюдения и взгляды Шпренгеля, блестяще подтвержденные новыми исследованиями самого последнего времени.