Дарвин исследовал цветы так тщательно, как никто прежде, и в своей книге об орхидеях приводит огромное количество деталей – намного больше, чем в «Происхождении видов». Дарвин делал это не из-за педантизма или одержимости, а потому, что чувствовал и понимал, насколько здесь важна каждая мелочь. Ботанические исследования Дарвина, как писал его сын Фрэнсис,
«представили аргументы против тех критиков, кто догматически рассуждал о бесполезности частных структур и, следовательно, о невозможности их появления и развития посредством естественного отбора. Изучение орхидей позволило ему заявить: “Я могу показать значение бессмысленных, на первый взгляд, борозд и рогов, и кто теперь посмеет утверждать, что та или иная структура бесполезна?”»
В опубликованной в 1793 году книге «Открытая тайна природы в строении и оплодотворении цветов» немецкий ботаник Христиан Конрад Шпренгель, проницательный наблюдатель, отметил, что нагруженные пыльцой пчелы переносят ее с одного цветка на другой. Дарвин всегда считал эту книгу «чудесной». Однако Шпренгель, хотя и приблизился к раскрытию тайны, все же упустил из виду один секрет, потому что сохранил верность линнеевской идее о том, что цветы самоопыляются и цветы одного вида растений идентичны между собой. Именно здесь Дарвин совершил решающий прорыв и раскрыл секрет цветов, доказав, что их особые признаки – различные формы, цвета́, очертания, нектары и запахи, которыми они привлекают насекомых и соблазняют их перелетать с одного растения на другое, а также приспособления, гарантирующие, что насекомое покинет цветок, изрядно вымазавшись пыльцой, – «ухищрения». Все данные признаки возникли для перекрестного оплодотворения.
То, что раньше представлялось идиллией жужжащих возле ярко окрашенных цветов насекомых, оказалось подлинной драмой жизни, полной биологической глубины и значимости. Цвет и запахи цветов были приспособлены к органам чувств насекомых. Пчел привлекают синие и желтые цветы, но они игнорируют красные, потому что не различают этот цвет. С другой стороны, способность пчел видеть в ультрафиолетовом спектре используется цветами, отмеченными ультрафиолетовыми маркерами. Бабочки, различающие оттенки красного, опыляют красные цветки, но могут игнорировать синие и фиолетовые. Цветки, опыляемые ночными бабочками, лишены цвета, однако привлекают насекомых своим ароматом, который они источают преимущественно по ночам. Цветы, опыляемые мухами, живущими на разлагающихся останках, могут источать отвратительные (для нас) запахи, чтобы привлечь их.
Это была не просто эволюция растений, а эволюция растений и насекомых, на которую Дарвин первым обратил внимание. Естественный отбор привел к тому, что ротовые части насекомых стали соответствовать строению предпочитаемых ими цветков, и Дарвину доставляло особое удовольствие высказывать предположения на данную тему. Исследуя мадагаскарскую орхидею с нектарником длиной почти в фут, он сделал вывод, что существует бабочка с таким длинным хоботком, каким она может высосать нектар из столь глубокого нектарника. Через несколько десятилетий после смерти Дарвина такую бабочку обнаружили.
«Происхождение видов» стало атакой, хотя и довольно щадящей, на креационизм, и Дарвин проявил осторожность и сдержанность в этой книге, обойдя вопрос об эволюции человека. Но то, что его теория прямо намекала на это, было ясно всем. Особую ярость и насмешки вызывала сама идея о том, что человека можно считать обычным животным, обезьяной, происшедшим тоже от животных. Для большинства людей растения – другие существа, они не двигаются, лишены чувств, являются обитателями иного царства, отделенного от царства животных глубокой и широкой пропастью. Эволюция растений, считал Дарвин, могла показаться менее важной и угрожающей, чем эволюция животных, а значит, более доступной спокойному и рациональному обсуждению. Он писал Эйзе Грею, что «никто, кажется, не понял, что мой повышенный интерес к орхидеям – лишь отвлекающий маневр для противника». Дарвин никогда не отличался такой воинственностью, как его «бульдог» Гексли, но понимал, что битвы не избежать, поэтому и использовал военные метафоры.
Однако в книге об орхидеях нет ни воинственности, ни полемики, она вся пронизана радостью и восторгом от того, что видел и наблюдал автор. Этими чувствами наполнены его письма:
«Вы не представляете, как восхитили меня орхидеи! Чудесное строение! Красота приспособленности их частей кажется мне несравненной… Я едва не сошел с ума, столкнувшись с богатством орхидей… Один чудесный цветок из Катасетума был самым великолепным из всех виденных мною орхидей… Счастлив тот, кому довелось наблюдать рои пчел, жужжащих вокруг Катасетума, с пыльцой, прилипшей к спинкам этих насекомых! Я никогда так глубоко не интересовался ни одним предметом, как орхидеями».
Оплодотворение цветков занимало Дарвина до конца его жизни, и за книгой об орхидеях через пятнадцать лет последовала еще одна, более обобщенная: «Действие перекрестного опыления и самоопыления в растительном мире».
Однако растениям, как и животным, надо выживать, преуспевать, находить и создавать свои ниши в мире, если они «хотят» достичь момента размножения. Дарвин одинаково интересовался средствами и приспособительными механизмами, с помощью которых растения выживали, а также их разнообразным и подчас удивительным образом жизни, включая органы чувств и движения, подобные таковым органам животных.
В 1860 году во время летнего отдыха он впервые столкнулся с насекомоядными растениями и сразу «влюбился» в них. Дарвин взялся за исследования, которые через пятнадцать лет завершились книгой «Насекомоядные растения». Этот труд написан легким, доступным языком и, как большинство его книг, наполнен личными воспоминаниями:
«Я был поражен количеством насекомых, каких обычная росянка (Drosera rotundifolia) могла поймать своими листьями в жаркую погоду в Суссексе. Все шесть листьев одного из растений ловили своих жертв… Многие листья причиняли смерть насекомым, не получая при этом, насколько мы можем судить, никаких выгод. Однако вскоре стало очевидно: росянка прекрасно приспособлена к данной особой цели – ловле насекомых».
Идея приспособления всегда занимала Дарвина, и один взгляд на росянку подсказал ему, что это было приспособление совершенно нового типа, потому что на ее листьях не только присутствовал липкий сок, но они были покрыты тонкими волокнами (Дарвин назвал их «усиками») с крошечными железами на конце. Он заинтересовался, зачем они нужны растению? «Если на железы в центре листа поместить маленький органический или неорганический предмет,
«…то они передают двигательный импульс усикам, находящимся на краях листа… Ближайшие усики реагируют первыми и наклоняются в сторону центра, а затем импульс распространяется и на отдаленные усики, до тех пор, пока все они не наклонятся в направлении предмета.
Но если предмет не был питательным, то лист очень скоро сбрасывал его».
Дарвин продемонстрировал это, укладывая на некоторые листья росянки комочки яичного белка, а на другие – такие же по размеру кусочки неорганических веществ. Неорганические вещества сбрасывались листьями, а яичный белок оставался и стимулировал выделение фермента и кислоты. Те вскоре переваривали белок, после чего он всасывался листом. То же самое происходило и с насекомыми, особенно живыми. Итак, росянка, не имея ни рта, ни кишечника, ни нервов, эффективно ловила жертвы, использовав специальные пищеварительные ферменты, переваривала их и всасывала.