но при искусственном самоопылении дает их.
Дарвин поставил опыт с вьюнком: некоторые цветки искусственно опылялись своей собственной пыльцой, другие — чужой пыльцой. Полученные семена сеялись на двух противоположных сторонах одних и тех же горшков и получали одинаковый уход. Выросшие из тех и других семян растения измерялись и сравнивались. Во всех случаях растения из семян, полученных в результате перекрестного опыления, значительно превосходили те, что выросли из семян, полученных путем самоопыления.
Тогда Дарвин решает начать длинный ряд опытов и ведет их в продолжение одиннадцати лет с той обдуманностью и тщательностью, которые характеризуют все его эксперименты.
«Я принял все меры предосторожности: взял семена с одного и того же растения, — пишет Дарвин Аза Грею, — дал им прорасти у себя на камине, посадил сеянцы в один цветочный горшок и при таком одинаковом способе проращивания увидел, что молодые сеянцы из семени перекрестно опыленного цветка ровно вдвое крупнее, чем ростки из семени самоопыленного, причем оба семени проросли в один день».
Растения помещались под сетку, натянутую на каркас. Несколько цветков на растениях опылялось собственной пыльцой и столько же — пыльцой с другой особи. Растениям давался совершенно одинаковый уход, почва, освещение и все другое.
Семена собирались только вполне созревшие и одинаково хранились. Посев производился так: семена от перекрестного опыления и от самоопыления помещались на влажный песок на противоположных сторонах большого стеклянного стакана. Он накрывался стеклянной пластинкой; порции семян внутри его разделялись перегородкой, и стакан ставился на выступ камина в теплой комнате.
Началось прорастание семян. Если на одной стороне уже появлялись проростки, а на другой их не было, Дарвин удалял всходы. Когда на обеих сторонах одновременно появлялось по проростку, тогда Дарвин вынимал их и сажал по обе стороны перегородки в специально подготовленных горшках с почвой. Таким образом, в горшки высаживались сеянцы одного возраста и в одинаковом количестве на противоположных сторонах.
Если какой-либо сеянец заболевал, он удалялся не один, а вместе с соответствующим ему сеянцем на противоположной стороне горшка. На обеих сторонах часть сеянцев погибала, а лучшие вырастали. И всегда оказывалось, что перекрестно опыленные растения превосходили самоопыленные.
Сначала Дарвин думал ограничить свои опыты жизнью одного поколения растений. Но потом он решил посмотреть, что произойдет, если продолжать самоопыление на протяжении ряда поколений. Потомство получалось все более хилым.
Резеда и калифорнийский мак при самоопылении были вовсе бесплодными. Как только цветки их опылялись пыльцой другой особи, они давали много семян.
Один вьюнок в течение нескольких поколений опылялся перекрестно пыльцой других особей той же грядки и давал большое количество семян. Дарвин опылял вьюнок пыльцой вьюнка того же вида, но выращенного в другом саду. Растения из семян, полученных в этом случае, были почти на двадцать два процента мощнее и выше, а по урожаю семян вдвое плодовитее обычных растений вьюнка.
Только в одном поколении подверглись самоопылению цветки иван-да-марьи, наперстянки и цикламена, обычно перекрестно опыляемые, и потомство сильно пострадало. Наоборот, даже единичное перекрестное опыление любого обычно самоопыляемого растения повышает силу и плодовитость его. Дарвин показывает это на сортах обыкновенного гороха. Очень важно, чтобы перекрестно опыляющиеся растения принадлежали к разным разновидностям или росли хотя бы в несколько различных условиях. По этой причине перекрестное опыление между двумя цветками одного и того же растения приносит мало пользы.
Жизнь растения на солнце, в тени, в сухом и влажном месте — в разных условиях — оказывает влияние на все растение, в том числе и на его половые клетки, — устанавливает Дарвин.
Известны факты отсутствия плодоношения и при перекрестном опылении в садах, засаженных одним сортом яблонь или груш.
Поэтому в садах подбирают известный сортовой ассортимент, чтобы обеспечить нормальное плодоношение.
Половые клетки растений одного сорта, долго воспитывавшихся в одних условиях, как показал Дарвин, почти не отличаются друг от друга. И это становится причиной бесплодия.
Влияние измененных условий на половые клетки растений кажется Дарвину очень важным вопросом. Он пишет об этом молодому садоводу Джону Скотту. Это был очень бедный человек, рано оставшийся сиротой и вынужденный пойти в услужение в качестве рабочего-садовода. Дарвин говорил, что он не встречал людей, таких способных к наблюдениям, как Скотт. По совету и просьбе Дарвина он проделал наблюдения над размножением и скрещиванием растений. Все они подтверждали выводы Дарвина.
Изучение перекрестного опыления заставило ученого внимательно приглядеться к взаимоотношениям цветка и насекомого.
Они гораздо тоньше и многообразнее, чем кажутся на первый взгляд.
Между цветком и насекомым-опылителем существует тесная связь. Это было показано еще в «Происхождении видов».
Из года в год Дарвин систематически наблюдал за насекомыми-опылителями, следил за полетом их, посещением цветка, измерял время и расстояние полетов.
«Шмели и медоносные пчелы являются хорошими ботаниками», — говорит Дарвин.
Такое заключение он сделал, наблюдая, как пчелы безошибочно перелетают с темно-фиолетовых анютиных глазок на ярко-желтые — с одной разновидности на другую того же вида. Многие шмели и мухи также держатся цветков одного и того же вида.
Всегда ли?
Дарвин вскрывает цветки многих растений. В цветках львиного зева, наперстянки, льнянки он нашел много пыльцы энотеры, росшей в том же саду. Следовательно, из правила есть и исключения.
Как насекомые узнают цветки одного и того же вида?
В хороший день, когда пчелы непрестанно садились на синие цветки лобелии в саду, он срезал с некоторых из них все лепестки, а с других только нижние полосатые. И больше пчелы не высасывали нектар из этих цветков. Дарвин срезал по два верхних маленьких лепестка, — пчелы садились на цветки лобелии и пили нектар.
Окраска венчика не является единственным распознавательным признаком для пчел. Нектар, аромат — такие же знаки.
Дарвин наблюдал, сколько цветков посещали пчелы и шмели в минуту. Он видел, как шмель в одну минуту посетил двадцать четыре цветка льнянки. В течение четверти часа цветок на
