С результатами первого дарвиновского опыта из этой серии мы уже знакомы. Знаем мы и о том, что за первым опытом с льнянкой последовало множество других, в числе их также и опыт с гречихой. В главе «Чужая пыльца» мельком упоминалось, что гречиха, подобно примуле-первоцвету, образует два сорта обоеполых цветков, один как бы более мужского, другой как бы более женского пола. Только от переопыления таких разных цветков и получаются семена, дающие вполне полноцветные растения.
Сейчас есть повод и случай ближе и подробнее рассмотреть это незаурядное явление.
У гречихи, у примулы-первоцвета, как и у турчи-готтонии, тоже из семейства первоцветных, у медунки-пульмонарии из семейства бурачниковых, у форзиции из семейства масличных мы встречаемся со следующей ступенью диформизма, то есть двухформенности цветков. Здесь по-прежнему два типа цветков. Все они различаются по двум признакам: по размеру и развитию не только столбика, но также и тычиночных нитей. Соответственно отмеченным особенностям строения цветки можно условно обозначить так «сТ», то есть короткостолбчатые, с высокими тычинками, и «Ст», то есть длинностолбчатые, с низкими тычинками.
На одном, отдельно взятом растении гречихи все, сколько бы их ни было, цветки всегда одинаковы, — они типа «сТ» или типа «Ст».
Однако вместе с тем гречиха не в такой степени самобесплодна, как, например, знакомый нам красный клевер, цветки которого, рискуя остаться неопыленными, совершенно не принимают ни своей пыльцы, ни даже пыльцы других цветков того же растения и ожидают пыльцу обязательно с цветков другого куста.
Гречиха менее разборчива. Если ничего лучшего не будет, ее цветок смирится и с пыльцой других цветков того же растения, в крайнем случае примет пыльцу с собственных тычинок. Но это действительно в крайнем случае и если ничего лучшего не будет.
А лучшей для цветка оказывается пыльца не просто с другого растения, но с другого растения с цветками второго типа: для «сТ» — это пыльца «Ст», для «Ст» — пыльца «сТ».
Столбик — у него чаще всего три плодолистика, но всегда одногнездная завязь с одной семяпочкой — поднимается из самого центра цветка. В вершинах трех углов некоего внутреннего треугольника стоят три тычинки, и каждая несет на вершине нити два пыльника. Такие же пять тычинок расположены несколько подальше от центра в вершинах пяти углов внешнего пятиугольника. Первые — внутренние — тычинки, созревая, заметно подрастают, становятся выше, пыльники на них растрескиваются и пылят наружу; пять других созревают попозже, пыльники их растрескиваются с внутренней стороны. В теплую и сухую пору пыльники могут раскрыться в еще не распустившемся цветке. Но вместе с тем он часто распускается с еще незрелыми пыльниками. Все эти тонкие подробности устройства и действия повышают шансы на успешное оплодотворение цветка, точнее — на оплодотворение при наиболее благоприятных условиях.
В том же плане действует и другое важное приспособление: нектарные железы, скрытые под тычиночными нитями. Ради сочащихся отсюда сладких выделений и прилетают на эти цветки насекомые сорока с лишним видов. Всех их приманивают как те восемь капель нектара, которые можно добыть, вылизывая или высасывая их хоботком из глубины венчика, так и зрелые зерна из пыльников на тычинках, представляющих богатый белком корм. Эта бурая, округло-овальная пыльца с тычинок не у всех цветков одинакова: на коротких тычинках (цветки «Ст») пыльца мельче, чем на длинных (цветки «сТ»). При этом меньшие зерна более округлы, большие — несколько удлинены.
Различие размеров и формы пыльцевых зерен в цветках обоих типов помогло разобраться в характере некоторых важных связей между пчелами и гречихой, проследить, как пчелы переопыляют ее цветки. Но рассказ об этом придется отложить, пока не рассмотрена другая особенность цветения гречихи. Ее растения начинают цвести совсем молодыми - обычно через три-четыре недели после того, как появились всходы, а есть сорта, зацветающие даже на 17-18-й день! Однако, образовав первые цветки, растения не прекращают роста, они поднимаются, ветвятся от основания к вершине, становятся в три-четыре-пять раз более мощными, удваивают массу корней в почве и продолжают выбрасывать новые бутоны, новые соцветия.
Наиболее плодовиты и урожайны, как правило, первые, самые ранние цветки. Они крупнее, их на растении не так еще много, и уже по одному этому развивающаяся в столбиках завязь может обильнее снабжаться. Если, однако, погодные или любые другие условия не благоприятствуют развитию плодов в этих цветках, то они опадают, а семена продолжают завязываться в тех, что сформировались позже.
Но теперь цветков на каждом растении значительно больше, а корни начали стареть, и это не может не сказаться на ходе цветения. Раньше или позже опадают не только многие цветки, но нередко уже и начавшая развиваться завязь. В конце концов подавляющее большинство цветков - нередко девяносто - девяносто пять из ста! - опадает и лишь пять-десять дают ту гладкую или рифленую, с рисунком, трехгранную коричневую, серую, черную, рыжую или - есть и такие сорта - голубую зерновку-орешек, плод гречихи, образование которого представляет конечный этап развития растения и в получении которого заключается главная цель возделывания культуры.
Уже знакомый нам по прошлым встречам исследователь пчел С. Розов выделил на Харьковской опытной станции ко времени цветения гречихи две рядом расположенные десятиметровые делянки. Одну он всю запрятал под надежный изолятор, а вторую запрятал под такой же изолятор, но, кроме того, поставил под него улеек с семьей пчел. Когда наступило время уборки, Розов аккуратно срезал на своих делянках все растения и, методически перебрав их по одному, проверил урожай. Оказалось, что на делянке, где под изолятором стоял улеек с пчелами, гречиха дала зерна в три раза больше, чем на той, где под изолятором не было никаких насекомых-опылителей.
В итогах множества других исследований, проводившихся в разные годы на разных опытных станциях, конкретные цифры получались, разумеется, неодинаковые, но смысл их был неизменно очевиден: чем дальше лежит посев гречихи от ульев с пчелами (другие насекомые опыляют ничтожную долю цветков), тем меньше процент цветков, в которых созревают плоды, тем хуже развиты зерновки, тем ниже в конечном счете урожай.
Разумеется, в описанных только что опытах Украинской станции пчеловодства расстояние от пасеки до посева гречихи сказывалось лишь постольку, поскольку им определялось количество пчел, летавших на участок. От количества же пчел, приходящихся на всех этапах цветения в расчете на гектар, на квадратную стометровку, на погонный метр полосы, зависит, как мы сейчас убедимся, весьма многое.
В одном из районов Владимирской области агрономы, полеводы и пасечники сообща подсчитали на колхозных и совхозных пасеках, а также на всех любительских точках в радиусе до двух километров вокруг каждого посева гречихи число ульев с пчелами. Основываясь на собранных данных, те же агрономы, полеводы и пасечники разбили все посевы разных хозяйств на шесть групп. В первую вошли те, вблизи от которых совершенно не было пчел; вторую составили те, где на два гектара гречихи приходилось не больше одного улья с пчелами; в третьей на каждый гектар посева получалось в среднем от пяти десятых до одной целой пчелиной семьи; в четвертой - от одной до полутора; в пятой - от полутора до двух; в шестой - больше двух. Средние урожаи зерна гречихи по группам составили в процентах: 100-147-173-179-226. В последней же, шестой группе было собрано почти в три раза больше зерна, чем в первой!
В чем же заключается повышающее урожай воздействие пчел?
Это очень важный вопрос, и в нем необходимо получше разобраться, потому что, как выясняется: «Сколько бы ни было на гречихе цвету, без пчел урожая нету» и «Как гречиха пышно ни цвети, а пчел не будет - не придется молотить».
За сорок-пятьдесят дней до начала уборки гречихи, в течение всего времени, пока продолжается ее цветение, на гектаре посева успевают раскрыться в общей сложности сотни миллионов цветков.
Цветок раскрывается рано утром, вскоре после восхода солнца и чаще всего уже после полудня начинает закрываться, прожив, таким образом, совсем недолго, несколько часов. В это-то время его и успевают Должны успеть - посетить насекомые-опылители. Но мы Уже знаем, что в подавляющем большинстве случаев такими опылителями оказываются одни медоносные пчелы.
Пчелы начинают посещать гречиху обычно не на рассвете, а утром, попозже, когда потеплеет и растрескиваются пыльники, так что при посещении каждого цветка сборщица может заправить зобик нектаром и одновременно измазаться, опудриться, покрыться зрелой пыльцой, из которой хорошо сбивается и укладывается в корзинках великолепная пухлая обножка.