Животные и растения и их взаимодействие в природе

Разве со страха в сумерках лесной глуши случается принять какой-нибудь куст за дикого зверя; при обыкновенных же условиях о подобной ошибке, конечно, не может быть и речь. Отличительные признаки растений и животных до того резки, определенны, общеизвестны, что, казалось бы, не стоить на них и останавливаться. Однако, от врезавшегося с детства в нашу душу представления (до отчетливого понимания еще очень далеко, и из числа необучавшихся естествоведению едва ли многие догадаются сразу формулировать, что растения зеленого цвета, прикреплены к земле и не чувствуют, тогда как животные двигаются, чувствуют и сознают. К тому же, на поверку оказывается, что и эти столь очевидные признаки требуют пояснений и оговорок. Поэтому, предлагаю для начала сличить между собою внешний вид какого-нибудь растения, положим дерева, с человеком или четвероногим животным.

Древесный ствол, внедряясь в почву, образует многоветвистый корень, широко расходящийся во все стороны. Тончайшие, его разветвления оканчиваются множеством корневых мочек, нитевидных органов малого объема, но сравнительно с большою внешнею поверхностью. Во избежание неясности, сделаю маленькое отступление об изменчивости соотношения между объемом или массою и внешнею поверхностью тел. Представим себе какое-нибудь тело, положим цилиндрической формы, хотя бы полено кругляк. При данном объеме оно имеёт и внешнюю поверхность известного протяжения. Если мы разрубим полено вдоль пополам, то ясно, что на долю каждой половины сверх половины первоначальной внешней поверхности, придется еще и та новая поверхность, которая произведена топором, и таким образом полполена имеет по сравнении со своею массою большую внешнюю поверхность, нежели целое. Продолжая щепить полено далее, мы получаем осколки с внешнею поверхностью все более и более увеличивающеюся в сравнении с объемом. То же самое относительное прогрессивное увеличение внешней поверхности получается, когда расплетаем канат. Растрепав его на мельчайшие волокна, мы создаем в общей сумме наибольшую внешнюю поверхность.

Корень дерева с его мочками представляет большое сходство с таким расплетенным и растрепанным на волоконца канатом. Громадная, сравнительно с массою внешняя поверхность мочек есть поверхность всасывания. Её мочки впитывают из почвы влагу и вещества, в ней растворенные. Но что поверхность корней в сравнены с тою внешнею поверхностью, которую наше дерево выставляет на воздух? Не велик каждый листок сам по себе: скомкаешь, получаешь шарик с горошину с малою поверхностью; зато в расправленном виде какие у него две сравнительно обширные поверхности. Любознательному натуралисту пришло в голову определить приблизительно число листьев на большом вязе. Он сосчитал их, конечно, на одной лишь ветке и полученное число, помножил на число ветвей. При этом сумма всех листьев оказалась равною 7.000.000. Затем он измерил протяжение верхней и нижней поверхности отдельного листка и найденную величину помножинл на семь миллионов. При этом получилась неимоверная величина в 20.000 квадратных футов. Не для услаждения нашего взора созданы миллионы зеленых пластинок дерева. Это его органы питания, не менее важные, нежели корни. Листья втягивают в себя из воздуха углекислоту, его самую ничтожную составную часть, ибо воздух, как известно, состоит приблизительно на четыре пятых из азота, на одну пятую из кислорода, а углекислоты содержит лишь полпроцента. Листья одарены способностью извлекать из углекислоты углерод — попросту уголь — и химически соединять его с теми веществами, которые впитаны из почвы корнями, а по сосудистым трубочкам ствола и ветвей протекают к листьям.

Извлечение из углекислоты углерода совершается, конечно, невидимо пи для простого, ни для вооруженного глаза. При этом углерод не выделяется ни на долю секунды в чистом состоянии, хотя бы под видом мельчайшей копоти, а, прямо передается углекислотою химически другим веществам для новых, более сложных соединений. Фактическое существование в растениях углерода доказывается наглядно при сжигании хотя бы дров. Те же дрова дают нам и представление о громадном количестве углерода, накопленном в дереве. Мало того, представление это еще ниже действительности, ибо еще до обугливания значительное количество углерода улетучивается и сгорает в газах пламени. Весь свой углерод растение получает из воздуха, из полупроцента его углекислоты. Теперь понятно, на что так широко раскидываются ветви дерева, на что вся эта сумма листовых поверхностен; улавливается столь редко рассеянная в атмосфере угле… мы имеем дело с развитием питательных поверхностей, подземных и воздушных.Животное представляет не широко раскидистое, а концентрированное, компактное строение. Поверхность его, сравнительно с объемом или массою, очень незначительна, да к тому же не приспособлена к вбиранию в себя питательных веществ, а окружена, подобно стволу дерева, своего рода корою-кожею. Однако, и животное берет из внешнего мира пищу, которая также перерабатывается в теле, сохраняешь ему жизнь и доставляет материал для роста. Тем не менее способ приобретения питательных веществ другой. Свою пищу, твердую и жидкую, животное поглощает видимыми массами и препровождает в желудок и кишечный канал с его тонкими, нежными, влажными стенками, удобными для всасывания питательных материалов. Длинна кишечника у человека превосходит длину туловища в пять или шесть раз; а потому кишечник уже сам но себе имеет изрядную всасывающую поверхность; но поверхность эта еще удваивается складками или гребешками слизистой оболочки, вдающимися в полость кишки. Однако, и этим дело не ограничивается. Слизистая оболочка на большом протяжении пищеварительного канала густо усажена нитевидными отростками, отчего представляет вид бархата или плюша (рис. 1).

На квадратный миллиметр, стало быть на пространство шириною с булавочную головку, приходится от одного до двух десятков таких отростков или кишечных ворсинок. Каждая из них имеет внешнюю поверхность в десятки раз превосходящую то основание, на котором сидит ворсинка. Присоедините к этому, что слизистая оболочка пищеварительного канала, кроме выступов, имеет еще бесчисленные углубления и микроскопические железки, в которые запрятана также не малая питательная поверхность. Далее, как бы отростками, продолжениями пищеварительного канала являются и крупные железы -слюнные, поджелудочная и печень — своими соками обрабатывающие пищу. Все они состоят из ветвистых каналов, в которых точно также запрятана обширнейшая поверхность воздействия на пищу. Трудно вычислить, хотя бы лишь приблизительно, всё протяжение поверхностей органов пищеварения человека; но смело можно догадываться, что оно во всяком случае превосходит сумму поверхностей корневых мочек большого дерева. Изучая анатомически наши легкие (рис. 2), служащие, подобно листве растения, для обмена газов между организмом и внешним миром, мы видим, что они уподобляются деревцу ветвистых трубочек. Мельчайшие из них оканчиваются мышечками или пузырьками. Из тончайших трубочек и пузырьков и соткана вся мелкогубчатая масса легких.

Как показывает уже приведенный мною пример растрепанного каната, чем больше расщепляется трубка, тем больше прибавляется все новых к новых поверхностей. Лист папиросной бумаги может быть смят и втиснут в небольшую рюмку; а если представить себе листы микроскопической тонины, то и в наперсток их уместится много, а в складках между ними останется еще масса мелких щелей или пустот. Опавшая листва вяза, собранная граблями, представляет большую рыхлую кучу; но куча эта съежилась бы до ничтожного, сравнительно, объема, если листья ее утончились до микроскопических размеров. Легочные пузырьки и составляются микроскопически тонкими пленками, ограничивающими микроскопические же полости. После сказанного нам уже не трудно поверить, что наши легкие представляюсь чуть ли не большую поверхность соприкосновения с воздухом, нежели вся листва большого дерева. А какая громадная поверхность упрятана в почках, несмотря на их небольшую величину! Сумма трубочек (рис. 3), составляющих обе наши почки, соответствует выделительной поверхности…