Этюды оптимизма

В Калифорнии есть Sequoia gigantea, которой более 3000 лет. По мнению американского ботаника Саржента, некоторые из этих гигантских деревьев могут жить до 5000 лет.

По поводу долговечности деревьев поднят был вопрос об индивидуальности в растительном мире. Спрашивали себя, следует ли рассматривать дерево как отдельную особь или же как скопление множества растений, подобно полипняку? Вопрос этот довольно сложен, и мы можем оставить его в стороне, тем более что он является второстепенным для нашей задачи. А. П. де Кандолль[44 - Id., 1831, т. 47, стр. 49.], рассмотрев обе стороны вопроса, пришел к тому заключению, что деревья не умирают в настоящем смысле слова и что они не имеют определенного предельного возраста.

Многие ботаники разделяют его мнение. Таким образом, Негели[45 - Возникновение и понятие естественноисторического вида, изд. 2-е, Мюнхен, 1865, стр. 37.] думает, что дерево, достигшее нескольких тысячелетий, умирает только вследствие внешних причин.

Приведенные факты показывают, что естественная смерть нередко отсутствует как среди высших, так и среди микроскопических растений, стоящих на противоположном полюсе. В принципе, следовательно, жизнь может быть беспредельной при условии возобновления насущных частей организма, которые тратятся во время жизненных отправлений. Но из этого не следует, чтобы естественная смерть отсутствовала в растительном царстве. Наоборот, мы на всяком шагу встречаем случаи смерти растений без вмешательства внешних причин. Даже среди близких между собой организмов у одних не наблюдается естественной смерти, в то время как у других она постоянна, как, например, у низших представителей грибов. Некоторые из них живут более или менее продолжительное время, а затем все их живое вещество распадается и превращается в споры (миксомицеты). Хотя после этого превращения остаются некоторые части грибка, но они не целые клетки, а только кутикулярные выделения. У других грибков лишь часть живых клеток дает споры, остальная же подвергается естественной смерти.

Среди низших растений есть такие, которые нормально живут лишь очень короткое время. Таковы проталиумы многих тайнобрачных: они живут всего лишь несколько часов – ровно сколько нужно для того, чтобы произвести половые продукты. Тотчас после созревания последних проталиум вместе со всеми клетками, входящими в состав его, становится жертвой естественной смерти. В этом случае, следовательно, труп всегда налицо; он состоит из мертвых элементов с их протоплазматическими составными частями.

Даже среди высших растений много таких, жизнь которых очень непродолжительна. Желтый амариллис, например, проходит все ступени своего существования в течение 10 дней – как раз время, необходимое для развития листьев, цветов и семян; затем растение умирает естественной смертью[46 - Griesbach. Die Vegetation der Erde.].

Интересно, что в том же семействе встречаются растения, отличающиеся долговечностью. Так, например, алоэ цветет иногда только через 100 лет, после чего умирает естественной смертью.

Всем известны так называемые «однолетние» растения, живущие, однако, всего несколько месяцев, начиная с цветения и до созревания зерен, после которого следует естественная смерть. Интересно, что жизнь некоторых из этих растений можно продлить на 2 года и даже на несколько лет. Хоть рожь обыкновенно однолетнее растение, но некоторые ее разновидности могут жить 2 года и давать, следовательно, два урожая. Наблюдение это было сделано в земле войска Донского, где с очень давних пор сеют двухлетнюю рожь[47 - Баталии. Acta orti Petropolitani, 1890, ч. XI, № 6, стр. 89.].

Свеклу, живущую два года, удалось обратить в трех– и даже пятилетнюю[48 - Как этот факт, так и многие другие, относящиеся к продлению жизни растений, были любезно сообщены мне профессором Гуго де Фризом.]. Примеры эти далеко не единичны.

Естественную смерть можно отодвинуть, мешая растению производить семена. Так, проф. Гуго де Фриз продлял жизнь своих энотер, обрезая каждый цветок до оплодотворения его. В то время как при обыкновенных условиях энотеры заканчивали свое цветение приблизительно после 40 или 50 цветков, вышеуказанный способ позволил им цвести до самых зимних холодов. «Срезывая соцветие достаточно рано, можно заставить растение производить почки у основания стебля, зимовать и вновь расти в следующем году» (извлечение из письма Г. де Фриза).

Обыкновенно на лужайках косят райграс до начала цветения для того, чтобы помешать созреванию семян и смерти растения. При этих условиях райграс остается постоянно зеленым и живет в течение нескольких лет.

Давно уже была подмечена связь между плодоношением и естественной смертью растения. Факт этот обыкновенно объясняют истощением растения.

Не будучи ботаником и желая узнать взгляд ботаников на естественную смерть, я обратился к Г. де Фризу, авторитет которого всем известен. Вот что ответил мне знаменитый ученый: «Предлагаемый вами вопрос один из самых трудных. Я не думаю, чтобы знали многое относительно непосредственной причины смерти однолетних растений, но привыкли объяснять ее истощением органов». Действительно, это то, что говорят все ботаники, высказывавшиеся относительно этого вопроса.

Гильдебрандт[49 - Engler’s Botan. Jahrbucher, Leipzig, 1882, В. 2, S. 51.], автор подробной статьи о продолжительности жизни у растений, несколько раз высказывается в этом смысле. По его мнению, «жизнь однолетних растений так коротка только потому, что они истощаются многочисленным плодоношением». Даже среди растений, дающих семена в течение нескольких лет, иные преждевременно истощаются плодоношением и «быстро погибают».

У проталиума многих высших тайнобрачных образование одного зародыша вызывает естественную смерть. По выражению Гебеля[50 - Organographie der Pflanzen, Jena, 1898–1901.], «зародыш вполне поглощает проталиум».

Растения обыкновенно очень легко поглощают питательные вещества, поэтому особенно странным кажется: отчего наступает такое истощение вследствие плодоношения? Совершенно естественно, что растение, не выносящее холода, умирает после созревания семян в конце лета. Но как объяснить, что однолетнее растение, растущее на почве, богатой питательными веществами и дающее семена в начале лета, умирает от истощения задолго до наступления холодов? После жатвы злаков часто прорастают упавшие в землю семена.

Почва, следовательно, не истощена для этих злаков, и тепла достаточно для роста нового поколения. Итак, смерть растения, давшего семена, была вызвана не внешними условиями. Чтобы объяснить это кажущееся противоречие, прибегают к внутренним условиям самого растения. Гильдебрандт полагает, что «некоторые растения имеют такую организацию, благодаря которой быстро цветут, тотчас затем плодоносят и потрачивают все свои силы на образование семян, отчего и умирают».

«Другие виды устроены, наоборот, таким образом, что долго растут, прежде чем производить семена, после чего также умирают. Третья категория растений так организована, что не умирает после плодоношения. Растения, относящиеся сюда, часто дают плоды и живут многие годы».

Не будучи в состоянии определить, в чем же заключается эта «организация», некоторые ботаники объясняют ее известным предопределением.

По Гильдебрандту, «все питание растения, в конце концов, служит исключительно для возможности размножения; только конечная цель эта может быть достигнута очень различными путями и в различные промежутки времени».

Гебель высказывает аналогичное мнение. «У разноспоровых форм, – говорит он, – краткий период развития проталиума вперед предначертан». Судя по настоящим нашим знаниям, эти проталиумы имеют, выражаясь языком древних теологов, свое предназначение, их судьба раз навсегда предначертана».

Сходную мысль высказал Массар[51 - Bulletin du jardin botanique de Bruxelles, 1905, t. 1, N. 6.], говоря, что «иногда клетки умирают, потому что их роль выполнена и они более не имеют смысла».

Этот способ отношения к явлениям, совершенно обратный понятиям причинности, еще более затрудняет задачу естественной смерти в растительном мире и делает ее еще загадочнее.

С точки зрения научного мировоззрения, не может быть и речи о каком бы то ни было предопределении. Связь между плодоношением и естественной смертью должна была быть установлена великим законом подбора; благодаря ему всякая способствующая размножению организация выживает, в то время как неприспособленная и неспособная дать потомство исчезает.

Нередко рождаются дети без органов, необходимых для жизни, уроды, неспособные к ней.

Они нисколько не предназначены для смерти, но умирают вследствие своей неприспособленной к жизни организации. Другие рождаются со всем необходимым для жизни и живут поэтому, а не вследствие предназначения жить. Точно так же исчезают и растения, неправильно развивающиеся и умирающие до производства спор или семян; между тем те, которые умирают после того, как дали новое поколение, выживают в своем потомстве. Если смерть наступает тотчас после образования семян, то вид может сохраниться. Поэтому надо искать причины естественной смерти растений не в их предназначении, а во внутренних явлениях, сопровождающих ее.

Что растение может умереть от растраты всех сил своего организма, в этом нет ничего невероятного; но следовало бы определить механизм этого истощения, тем более что часто бывает очень трудно установить его.

Многие растения производят несколько поколений в лето на одной и той же неистощенной почве. У многолетних растений некоторые части, например цветы, умирают периодически, не истощая всего растения. Кому не приходилось видеть, как одни цветки гераниума завядают, в то время как другие распускаются – и это в течение продолжительного времени? Невозможно объяснить эту естественную смерть цветков истощением растения, дающего все новые цветы.

Довольно частое явление продления жизни растений также не вяжется с теорией естественной смерти от истощения. Иногда случается, что мужские ветви против обыкновения производят женские цветы. Подобные примеры наблюдали у вербы, крапивы, хмеля и особенно у кукурузы[52 - Г. де Фриз. Jahrbucher f?r wissensch. Botanik, 1890, В. XXII.]. В этом случае мы также имеем дело со своего рода «уродством». Но разница в том, что вышеупомянутые уроды в человечестве нежизнеспособны, в то время как появление женских цветов на мужских ветвях приводит, наоборот, к продлению жизни. Обыкновенно мужские ветви умирают тотчас после рассеивания пыльцы, т. е. значительно раньше смерти женских цветов; стоит одному из последних развиться на мужской ветви и быть оплодотворенным для того, чтобы вся мужская ветвь продолжала жить до созревания семян. Если естественная смерть мужских цветов наступает вследствие истощения от развития пыльцы, как совместить это с продлением жизни в том случае, когда приходится питать лишние женские цветы и созревающие в них семена?

Несомненно, что в этом, как и во многих других случаях, естественная смерть зависит от гораздо более сложных причин, чем простое истощение.

Г. де Фриз уже заметил, что долговечность растения находится в связи с его деятельностью. Факт этот указывает на то, что существуют какие-то внутренние условия организации и функционирования, удлиняющие или укорачивающие жизнь растения. Именно в этом должен быть ключ к задаче естественной смерти в растительном мире. Но для определения роли этих условий надо бы иметь основательные сведения относительно многих пунктов внутренней жизни растений – пунктов, о которых мы, к несчастью, знаем лишь очень мало. В этом отношении гораздо подробнее изучены условия жизни простейших растений – дрожжей и бактерий.

Правда, что эти низшие существа обильно размножаются делением или почкованием, что ставит их в разряд организмов, у которых отсутствует естественная смерть.

И, однако, несмотря на это, в жизни дрожжей и некоторых бактерий часто наблюдаются явления, которые могут быть истолкованы как примеры естественной смерти.

В то время, когда еще не было известно, что все брожения производятся микроскопическими растениями, знали уже, что при известных условиях брожения останавливаются гораздо скорее, чем при других. Так, прибавление мела помогает превращению сахаров в молочную кислоту, без этого брожение останавливается раньше, чем распространяется на большую часть сахара.

Когда Пастер в 1857 г. сделал свое великое открытие микроба молочнокислого брожения, он в то время заметил, что организм этот, хотя сам производит молочную кислоту, но страдает от избытка ее. Чтобы брожение могло закончиться, надо было прибавлять мел для нейтрализации кислоты.

Если же действие молочной кислоты слишком продолжительно, то не только прекращается брожение, но и умирают сами микробы. Вот почему часто бывает очень трудно в течение долгого времени сохранить живым молочное бродило. Один из самых нестойких видов его представляет тот, который был изолирован Ристом и Кури[53 - Annales de l’Institut Pasteur, 1902, p. 71.] из египетского «лебена». При посеве в глубине агара бродило это умирает уже через несколько дней. Вероятно, смерть его зависит от выделяемой микробом на счет сахара и не нейтрализованной молочной кислоты. Превращение сахара в молочную кислоту есть основная функция микроба, тесно связанная с его организацией. Поэтому остановка брожения и окончательная смерть бродила при вышеизложенных условиях могут быть отнесены к естественной смерти. Последняя наступает вследствие самоотравления, т. е. отравления продуктами физиологической деятельности самого микроба.

Тот факт, что смерть эта наступает тогда, когда среда заключает еще достаточное количество сахара для питания микроба, ясно показывает, что она, смерть, не зависит от истощения.

Пример молочнокислого бродила далеко не единственный.

Микроб, производящий масляное брожение, также очень страдает от выделяемой кислоты.

Г. Бертран, сделавший очень подробное исследование о микробе, вызывающем брожение сахара, добытого из рябины (сорбоза), сообщил мне, что брожение это также прекращается под влиянием микробных продуктов. Сам микроб умирает естественной смертью тогда, когда среда далеко еще не истощена.

Избыток алкоголя также вреден для производящих его дрожжей. Брожение останавливается, как только достигнута определенная граница его. При взращивании дрожжей в среде, очень богатой азотистыми веществами и очень бедной сахарами, дрожжи питаются первыми и производят аммиак на счет этих азотистых веществ. Между тем щелочи гибельны для дрожжей, и последние быстро умирают от самоотравления ими[54 - Дюкло. Микробиология, т. III, 1900, стр. 460.].

В вышеприведенных примерах мы имеем дело с естественной смертью, вызванной жизнедеятельностью микробов, тесно связанной с их внутренней организацией. Правда, что изменением внешних условий можно устранить эту смерть: стоит только нейтрализовать кислоты, произведенные бактериями, или щелочи, выработанные дрожжами для того, чтобы продлить жизнь этих микроорганизмов.

Факты эти могут быть поставлены наряду с вышеизложенными относительно высших растений: помешав созреванию семян, можно продлить жизнь многих однолетних растений и обратить их в двухлетние или даже многолетние. Здесь также возможно значительно отодвинуть естественную смерть, несмотря на то что она зависит от внутренних причин.

Является вопрос, не легче ли объяснить естественную смерть высших растений, которую принято сводить к истощению, также отравлением, наступающим в течение их жизненного развития? Растения часто производят яды, убивающие животных и человека. Быть может, некоторые из этих ядов вредны для них самих. Нет ничего невероятного в предположении, что некоторые из них развиваются как раз во время созревания семян. Устранение этого созревания в то же время мешало бы и отравлению всего растения. Гипотеза эта вполне вяжется с многочисленными случаями естественной смерти, наступающей тогда, когда почва далеко еще не истощена.

Многочисленные примеры частичной смерти, каково увядание отдельных цветков, в то время как общий их стебель продолжает еще производить новые цветы (как у вышеупомянутого гераниума), могут также объясняться местным действием ядов, недостаточным для отравления всего растения.

Само собой разумеется, что это объяснение естественной смерти высших растений самоотравлением – простая гипотеза. Она способна, однако, быть может, послужить поводом для новых исследований. Если бы она подтвердилась, то легче было бы объяснить ею совпадение смерти с плодоношением, чем гипотезой какого-то предопределения для достижения предназначенной цели.

Допустим, что, подобно бактериям и дрожжам, высшие растения тоже подвержены самоотравлению. При этом в тех случаях, когда яды производились бы до созревания семян, растения оставались бы бесплодными и окончательно исчезли бы вследствие отсутствия потомства. Производство же ядов во время плодоношения нисколько не мешало бы смене поколений и поэтому могло бы беспредельно сохраняться. Так как отравление неизбежно, то легко объяснить, что многие растения выживают после плодоношения и избегают естественной смерти. Таковы драконовое дерево, баобаб и кедры, упомянутые в этой главе.

Но если идея о самоотравлении высших растений пока только гипотеза, то естественная смерть бактерий и дрожжей, вызываемая отравлением собственными продуктами, – факт, который мы вправе признать вполне действительным.

Итак, у высших и низших представителей растительного мира встречаются как примеры естественной смерти, которую можно свести к самоотравлению, так и примеры отсутствия ее.

II. Естественная смерть в мире животных