Шалфей (Salvia)

Если бы все растения изучали так давно и так досконально, как шалфей, каким знакомым и понятным был бы для нас растительный мир. К сожалению, шалфей - редкое исключение. Классическое растение, которое попало в учебники как пример тонких приспособлений в природе для гарантии надежности опыления. Правда, нужно оговориться, что из 500 видов шалфея изучено менее десятка, и то, что вошло в учебники, оказалось не совсем правильным.

Но прежде всего, представим себе "портрет" шалфея. Для неспециалиста все шалфеи скроены на один манер. Прямой полуметровый стебель. У корня и по стеблю узкие вытянутые листья. Цветки этажами по стеблю, крупнее, чем у гороха, двугубые, как раскрытая пасть. Не ботаник различит шалфеи только по окраске цветков. У степного они фиолетово-синие, у лугового - синие, у клейкого - желтые с бурыми пятнышками. За 200 лет и с этими видами хорошенько не разобрались. Но начнем по порядку.

В 1793 году австрийский ботаник X. Шпренгель опубликовал работу под названием "Раскрытая тайна природы в строении и оплодотворении цветов". В те годы мало кто обратил внимание на шпренгелевскую работу, но через семьдесят лет ее раскопал Ч. Дарвин и с восхищением поведал о ней миру.

Шпренгель тщательно пронаблюдал, как шмели и пчелы опыляют шалфей. Насекомое садится на нижнюю губу раскрытой пасти цветка. В глубине пасти капля нектара. Но путь к ней преграждает рычаг, на длинном конце которого висят пыльники тычинок. Протискиваясь к нектару, шмель нажимает на короткое плечо рычага, и в тот момент, когда он получает свою порцию сладкого напитка, длинное плечо ударяет шмеля пыльниками по спинке и оставляет на ней след - прилипшую пыльцу.

В другом, более зрелом цветке шмель встречает свешивающийся из-под верхней губы цветка конец пестика с рыльцем на конце. Шмель касается спинкой рыльца и оставляет на нем пыльцу. Дело сделано. Опыление состоялось. Все это Шпренгель пронаблюдал на синецветном луговом шалфее. Попутно он мельком упомянул о цветках шалфея клейкого, но так ли опыляется этот желтоцветный вид, не указал.

В начале нашего века австрийский ботаник А. Кернер описал опыление у клейкого шалфея (Salvia glutinosa). Он приложил к описанию рисунок и заметил, что никаких отклонений от шпренгелевского правила в опылении нет. Напротив, у клейкого шалфея пыльники особенно крепко прихлопывают шмеля по спине и ставят там свою желтую печать из пыльцы. Двухтомник Кернера "Жизнь растений" до сих пор используют ботаники во всех странах. Издание солидное, которому можно доверять.

И все же наш известный ученый-микробиолог академик Н. Холодный решил проверить работу шалфеева цветка. Эта мысль возникла, когда он рассматривал рисунок в книге Кернера. Бросилось в глаза несовпадение места на теле шмеля, где поставлена печать, и где касается рыльце пестика. Печать пришлепывается на заднюю, брюшную часть туловища. Рыльце же скоблит по пустому месту, по переднему грудному сегменту: Неточность рисунка? Или неточность наблюдения?

Летом 1943 года академик встретил заросли клейкого шалфея в перелесках возле города Кировакана в Армении. Солнце ярко светило, шалфей цвел, шмели дружно работали, а рычажный механизм цветков аккуратно ставил желтую печать на спинку насекомому. Именно на то место, как было нарисовано в книге Кернера. Но рыльце пестика свисало сверху совсем не так. Оно даже не свисало вообще, а торчало прямо или загибалось вверх. Расстояние от верхней до нижней губы цветка составляло больше двух сантиметров, и как шмель ни приземлялся, он не задевал за рыльце. Сотни раз в разных местах проверял Холодный свои наблюдения. Результат оставался тем же.

Проверил рыльце пестика. Рассмотрел его в лупу. Увидел: пыльца доставлена по назначению. Она прилипла к рыльцу пестика. Каким же образом, если сотни шмелей, обработав сотни цветков, ни разу не задели за рыльце?

Пылевое облачко за шмелем, несомненно, пыльца, которую шмель поднял в воздух, когда заработал крыльями. Часть пылинок опудрит рыльце пестика, и опыление состоится, хотя шмель к рыльцу не притронулся. Казалось, что решение найдено. Но академик любил объяснять все до мелочей. А тут не мог понять одного: если за шмелем тянется полоса пыльцы, которая только что выгружена пыльниками, то она попадет на рыльце своего же цветка и произойдет самоопыление, которое нежелательно. Для того и насекомые привлекаются, чтобы носить пыльцу на чужие цветки.

Решилась эта задачка просто. Свежая пыльца, припечатанная на спинку насекомому, еще мокрая и липкая. И сразу ее со спинки не сдуешь. Взвивается в воздух пыльца с цветка, который шмель посетил раньше. За время полета от цветка к цветку она подсыхает и легко сдувается. Перекрестное опыление происходит.

А чтобы еще надежнее обеспечить опыление рылец, у клейкого шалфея предусмотрено добавочное приспособление. Верхние части стеблей и сами цветки густо покрыты клейкими железками. Только внутри цветки не липкие. Когда ползающие насекомые взбираются, чтобы украсть нектар, они прилипают и гибнут точно так же, как это происходит у смолевок. Шмель, работая в цветке, своими длинными лапками охватывает цветок снаружи и тоже приклеивается. Большого труда стоит оторваться и взлететь. Гудит натужно. Крылья работают с удвоенной силой. Что и требуется для полного выброса пыльцы. А что рыльца шмель не касается, только к лучшему. Иначе крылья могли бы повредить нежное рыльце, а то и вообще оторвать и отшвырнуть в сторону.

Холодный проверил работу шмелей и на синецветном луговом шалфее (Salvia pratensis). И там насекомые не касались рылец. Если же попадались цветки с висящими вниз рыльцами, за которые шмель мог зацепиться, то они оказывались старыми, перезрелыми, увядающими. Сколько ни загружай их пыльцой, все впустую.

Итак, четыре вида из 500 более или менее изучены. А вот пятый - шалфей Юринича из Южной Сербии в противоположность своим преуспевающим родичам рос на небольшом клочке земли и дальше не расселялся. И все у этого вида, как у других, за исключением одного: цветок перевернут.

Насекомые, которые хорошо знают конструкцию шалфеев, ничего не подозревая, садятся на цветок. Поскольку он перевернут, то вместо нижней губы оказываются на верхней (она в этом случае выполняет роль нижней). Тычинки должны бы выгружать пыльцу на спинку насекомого. Вместо этого они касаются брюшка внизу. Можно ли после этого ожидать, что шалфей Юринича станет активно расселяться? Будет ли у него многочисленное потомство при столь странных пертурбациях с цветками?

Успешнее всех, кажется, приспособился к окружающей обстановке шалфей лировидный (Salvia lyrata). Для разбрасывания плодиков он использует механизм катапультирования. Созревшие плодики находятся в сухой чашечке цветка. Есть и пружинистая плодоножка. Ее должен кто-то оттянуть назад, чтобы потом с силой послать вперед. У тимьянов эту работу выполняет бегущий зверек, у шалфея - дождь. Капля дождя, падая, ударяет по концу сухой чашечки, чашечка отклоняется, плодоножка изгибается и потом резко дергается назад. Плодик вылетает из трубки чашечки таким же образом, как ныряльщик с пружинистой доски трамплина, нависшей над водой.

В отличие от своего родича тимьяна шалфей довольно стойко выдерживает натиск соседних растений. Особенно известен в этом отношении шалфей австрийский (Salvia austriaca) из наших южных степей. Даже единичные кустики шалфея австрийского способны отбиваться от степных злаков. Злаки в степях сильны своей дерниной. Они могут вытеснить кого угодно, но только не шалфей.

У австрийского шалфея плотно прижатая к почве розетка широких округлых листьев. Это, кажется, единственное, чем он может обороняться. Там, где его листья прикасаются к листьям злаков, их дернины начинают отмирать. Действует шалфей химическим путем. Выделяет биологически активные вещества - колины. Их источают и стебли, и листья, и корни растения. Химическая защита шалфея так мощна, что под его розеткой пусто. Вообще нет никаких всходов.

Другой вид шалфея - белолистный (Salvia leucophylla), кустарник из американских прерий, действует еще более разительно. Там, где в прериях пасется слишком много скота, он разрастается зарослями. Вокруг зарослей почти ничего не растет. Их окружает трехметровое кольцо совершенно голой почвы. На нем местные травы съедены, а пришлые сорняки едва живые. Их чахлые былинки влачат жалкое существование. Далее это кольцо опоясано более широким, метров до девяти в диаметре, где однолетники-сорняки чувствуют себя получше. И только за пределами девятиметрового круга они разрастаются во всю мощь. Сорняков сдерживают летучие вещества шалфея - камфара и цинель.

И уж совсем агрессивно проявил себя однажды шалфей под Москвой. Когда создавали на Ленинских горах новый комплекс Московского университета, то предусмотрели и ботанический сад. К нему полагалось иметь и участки естественной растительности. В том числе и степной. Поскольку под Москвой степей никогда не водилось, пришлось завозить из южных областей.

Литература: Смирнов А. В. Мир растений: Рассказы о кофе, лилиях, пшенице и пальмах. Худож. А. Колли.- М.: Мол. гвардия, 1981