Ботанические чудеса на болоте, как можно было ожидать, не ограничиваются только участками суши.
Немало интересного таит и вода, надо быть только чуточку внимательным. Весной и летом близ поверхности озер, прудов, стариц рек, в болотных канавах и просто в мочажинах легко обнаружить очень странного жителя зеленого мира — пузырчатку, или «водяную елочку», как порой именуют ее в народе. Рассказ о ней, возможно, уместнее был бы при описании флоры низинного болота. Но верховых она тоже не чурается. К тому же читателю, думаю, небезынтересно сравнить ее питание с росянкой.
«Тот, кто впервые знакомится с растением, — пишет С. П. Аржанов, — бывает немало удивлен, когда, желая вынуть цветущее растение из воды, замечает, что за ним тянется какая-то сеть тонких темных нитей. Кажется, по первому впечатлению, что растение зацепило за какое-то другое, но сейчас же оказывается, что это не так: сеть эта непосредственно соединена с цветоносом. Эта странная сеть и есть собственно само растение; это стебель и листья его, так как корней у пузырчатки нет». Поэтому-то она свободно перемещается в воде, влекомая слабым течением или волнами. Случается, останавливается, зацепившись якорными побегами за другое растение, выступ берега или же придонную растительность. Интенсивно зеленые листья пузырчатки не представляют собой цельных структур, как это свойственно и всем другим подводным растениям. Они многократно рассечены до нитевидных долей. У пузырчатки обыкновенной (Utricularia vulgaris), постоянного жителя наших болотных вод, концы молодых стеблей так густо ими окружены, что приобретают схожесть с пушистым хвостом лисицы. Это отмечают многие исследователи.
Ко времени цветения из воды выходит и постепенно поднимается над ней до 8—12 сантиметров что-то вроде миниатюрной подзорной трубы. Это, конечно же, цветонос с ярко-желтыми двугубыми цветками, помеченными оранжевыми пятнышками. Цветы снабжены шпорцами. Благодаря нарядной надводной надстройке примерно с июля по август растение становится хорошо заметным. Цветы опыляются насекомыми, летающими в поисках сладкого нектара также и над просторами вод. Созревшие в конце вегетации семена падают в воду и опускаются на дно, где и прорастают. Размножение может идти и вегетативно — оторвавшимися частями растения.
Ботаники считают пузырчатку одним из самых специализированных плотоядных растений. Впрочем, это понятно даже непрофессионалу. Многие дольки ее листа, особенно на концах веточек, превращены в очень важные для жизни пузырьки. Они-то и дали название растению. Долгое время считалось, что они играют исключительно роль поплавков. Но оказалось, что это также
и искусные ловушки для резвящейся в воле животной мелочи. Пузырьки невелики, размером от макового до просяного или чуть большего зернышка (от двух до шести миллиметров в диаметре, если быть точным). Сидят на коротких ножках. Форма яйцевидная или грушевидная. Среди листьев они кажутся маленькими подводными ягодками. Но, пожалуй, больше всего похожи на одну из своих обычных жертв — дафнию или водяную блоху.
Стенки ловчего пузырька непроницаемы для воды и немножко сдавлены в пассивном положении, что обеспечивает потребный для эффективного захвата живой пищи перевес наружного давления над внутренним. Вход в этот микрорезервуар надежно заперт упругим пружинистым клапаном — самым хитроумным приспособлением ловчего аппарата. Он открывается только внутрь и, автоматически захлопываясь за впущенной добычей, отрезает ей единственный путь к отступлению. Тот, кто занимается рыбалкой, может легко представить подобную конструкцию. Она напоминает упругую крышку кана, держащую взаперти пойманных рыб или их мальков. В сильно уменьшенном, разумеется, масштабе. Дарвин-сын однажды наблюдал, как зажатое в дверной щели щупальце дафнии продержало животное в привязанном положении целый день.
Клапан приводится в действие расположенными у входа крошечными чувствительными волосками, которые иногда называют антеннами. Они похожи на вилочки и реагируют на малейшее прикосновение. Стоит только какому-либо рачку случайно задеть один из них, как волоски отгибают нижний конец дверцы и входной люк тут же открывается. Мощный ток воды, врываясь под давлением внутрь, моментально вталкивает туда и жертву. Нередко — хвостом вперед и дверца вновь запирается на пружинистый замок. Сам акт в какой-то степени смахивает на глотательное движение (это заметил еще в 1811 году швейцарский энтомолог Броше), а вход в пузырек в этой связи нередко сравнивают с ротовым отверстием.
Совсем еще недавно Ф. Вент утверждал, что жертва пузырчатки вталкивается внутрь так стремительно, что с этим не может уследить ни глаз, ни кинокамера. Когда данный процесс все же удалось заснять на пленку (это делал ботаник Ллойд), то оказалось, что открывание занимает всего одну сто шестидесятую, а закрывание — дну сороковую долю секунды. «Рот» действует стремительно, словно затвор фотоаппарата. Движущая сила ловушки — отрицательное гидростатическое давление, возникновение его связывают с деятельностью внутренних железок. Ф. Патури полагает, что здесь задействованы электрохимические явления.
Исследователей пузырчатки с давних пор волнует вопрос: что заставляет животных «ломиться» в закрытую дверь пузырька — поиск возможной пиши, защита от преследования или попытка найти пристанище для временного отдыха? Видя, как водная живность постоянно толпится опасного клапана, можно даже подумать, что она по собственной глупости лезет головой прямо в петлю. Но то не совсем так. Губит здесь не одно лишь любопытство, чего в общем-то ей не занимать. Специалисты полагают, что привлекает малышню сахаристая слизь, выделяемая особыми железками. Возможно, какое-то значение имеет и окраска. Клапаны выделяются на зеленом фоне красивым индигово-синим цветом. Иногда таких же тонов и сам пузырь, хотя чаще он бесцветный или беловатый. Здесь, впрочем, есть маленький нюанс. Дарвин тоже считал клапан бесцветным и чрезвычайно прозрачным, но тем не менее отводил данному фактору ту же приманивающую роль.
Крупным животным пузырек недоступен из-за малого его размера. А во избежание повреждения ими входного отверстия (лезут все же!) вокруг него предусмотрены различные выросты и выступы. На поверхности самого клапана торчат две пары щетинок, которые выполняют ту же защитную функцию.
Частая поросль четырехраздельных и двухраздельных волосков, расположенных на внутренней поверхности пузырька, энергично всасывает впущенный в полость при ловле добычи излишек воды. Благодаря этому боковые стенки опять втягиваются внутрь. Тем самым создается ластичное напряжение и перепад давлений, необходимых для захвата очередной порции живой пиши. Пузырек готов принять нового клиента уже через 15—20 минут. Бывает, правда, что на проглатывание крупной личинки уходит 3—4 часа. «Этот процесс напоминает мне то, что происходит, когда крупная лягушка попадает в добычу маленькой змее», — сообщала Дарвину одна из его корреспонденток, которую он представляет как «мисс Трит из Нью-Джерси».
А теперь посмотрим, кто же отбывает вынужденное заточение в плавучей тюрьме, которая становится потом их могилой. В принципе это может быть любое живое существо, способное протиснуться через входные ворота. Как правило, туда попадают мелкие беспозвоночные типа дафний или циклопов. Но не только они. Иногда там находят целый зверинец из рачков, протозой, личинок комаров и жуков. Обнаруживали даже рыбью молодь и головастиков, только что вышедших из икры на свет Божий. Эти нежные создания, кстати, погибают быстрее всех. Однажды был поставлен такой опыт. Принесенную из водоема пузырчатку бросили в сосуд с водой, в котором находились самые мелкие мальки. Через шесть часов дюжина их уже сумела проникнуть в пузырьки; одни головой, другие — хвостом. А два рядом расположенных пузырька захватили одну и ту же рыбку. Голову «приватизировал» один, а хвостом завладел не менее шустрый сосед. Ф. Кон находил в пузырьках пресноводных червей. Попадают в них иногда и непрошенные гости — водоросли, инфузории и другие низшие организмы, которые прекрасно себя чувствуют среди разлагающихся животных остатков.
Аппетит у пузырчатки превосходный. Ловчий снаряд по обыкновению набит рачками, которые заглатываются «в мгновение ока». На мелководьях она съедает большую часть маломерной живности. В ботанической литературе есть такие данные: за полтора дня в девяносто пузырьков, растения угодило двести семьдесят рачков. А один из таких ловцов умудрился за это время затолкать в себя двенадцать экземпляров. Ботаник Хегнер однажды не поленился сделать подсчет для всего растения общей длиною около 220 сантиметров. Результат оказался ошеломляющим: в плену сидело около 150 тысяч низших ракообразных да плюс еще огромное число всевозможных протозой, мелкую массу которых просто невозможно было учесть. Такой прожорливости могли бы позавидовать и росянка, и жирянка. Не удивительно, что ученые даже рассматривали возможность использования пузырчатки в борьбе с малярийным комаром.
Словно проявляя некоторый «гуманизм», пузырчатка позволяет добыче какое-то время (от 12 до 48 часов) поплавать во внутреннем бассейне, пока в нем не израсходуется запас кислорода. Животное, следовательно, умирает от удушья или же, как считают некоторые биологи, от голода. Единого мнения здесь нет. После этого за работу принимаются… Одни полагают, что ферменты (которые выделяются внутренними железками), другие — что бактерии, а волоскам-железкам в данном случае отводится лишь всасывающая функция. Очень возможно, что действуют и те, и другие — согласованно и эффективно. Для проверки способности к пищеварению Дарвин (по примеру с другими насекомоядными растениями) предлагал водному пирату микрокусочки мяса, кубики белка, хряща и т. л., которые он просто проталкивал через входное отверстие, отжимая осторожно клапан. Разрезая затем в течение трех последующих дней пузырьки, он не обнаруживал признаков работы ферментов и сделал вывод: пузырчатка не может переваривать пойманных ею животных. А может растение не любит принудиловку?
Зато конечная участь продуктов разложения ни у кого сомнений не вызывает. Все полезное всасывается растительным организмом. А непереваримое остается в пузырьках. Как и у росянки, в отход идут преимущественно наружные скелеты.
Причина «озверения» пузырчатки та же, что и у наземных растений-хищников: нехватка азота. Дефицит его в болотной почве, конечно же, означает недостачу и в водной среде. Точно так же обстоит дело и с вопросом обязательности животного пайка. Пузырчатка может прожить без него, но растение будет выглядеть далеко не лучшим образом. В одном из ранних опытов (Бюсген, 1883) пузырчатку культивировали в чистой воде и в воде, содержащей достаточное количество мелких животных (дафний). У вегетарианцев (в контрольной серии) прирост биомассы оказался вдвое меньшим.
Надо сказать, что в самом начале жизни молодая особь водного агрессора ведет себя, как все нормальные растения: усваивает воду, соли, а также двуокись углерода в процессе фотосинтеза; дышит, используя воздухоносные ткани, и т. д. Роль корней при этом выполняют тонко рассеченные стеблевые побеги. С обычного пути она сбивается с появлением пузырьков. Но они не отменяют фотосинтез, а лишь дополняют его в питании.
Было замечено также, что при сбалансированном минеральном питании пузырьки у водного хищника могут исчезать и заменяться обычными листьями. Это ли не пример удивительной пластичности живого организма. Выработанное веками и выгодное для питания видоизменение листьев под влиянием благоприятных условий ликвидировалось буквально в течение одной недели. Достаточный приток азота делал пузырьки ненужными для растения.
К зиме пузырчатка готовится заблаговременно. С осени на кончиках ветвей образуются зимующие почки, в которых листья уложены в плотный компактный комочек (или клубочек), величиной примерно с горошину. С помощью наружной липкой слизи они нередко приклеиваются к водоплавающей дичи и переносятся на другие водоемы. Но подавляющее большинство перезимовывает на дне своего. Стебель растения со старыми листьями к этому времени отмирает. Воздушные канальцы его заполняются водой, и отяжелевшее растение тонет. Удел его в ближайшем будущем — разложение. Но потомство остается жить в зимующих почках. Весной они всплывают. После вынужденной спячки в ледяной воде живые комочки раскрываются (используя большой запас отложенных питательных веществ) и разносятся бурным половодьем в самые разные места, давая начало дочерним поколениям. Взрослое растение больше любит крохотные водоемы. Чистой воде предпочитает гнилую.
Роль пузырчаток в жизни природы еще мало изучена. Считается, что они являются санитарами водоемов, так как очищают воду от болезнетворных микроорганизмов и обогащают ее кислородом. Специалисты по водным растениям (альгологи) утверждают, что пузырчатка охотно поедается некоторыми утками. Например, красноголовым нырком. Тому способствуют, наверно, и соблазнительные животные добавки, находящиеся в пузырьках.
Некоторые виды пузырчаток имеют лекарственное значение. Растение является интересным объектом для научного исследования и, возможно, в недалеком будущем мы услышим что-то новое о ее жизни и утилитарной значимости в дополнение к тому, что мы о ней уже знаем. На территории Беларуси имеются четыре вида пузырчаток.
В стоячих болотных водах у нас обитает также еще один свободно плавающий зеленый хищник — альдрованда пузырчатая. А на поверхности зеленых (гипновых) мхов — сухопутный «зверолов» жирянка обыкновенная. Оба растения — реликты древней флоры, редко встречающиеся в Беларуси. Существование их у нас находится под угрозой. Более подробно о них читатель может узнать из нашей предыдущей книги «Новеллы о насекомоядных растениях (Мн., 2002).