«Начало растений на земном шаре и их развитие»
1919
Собрание сочинений К. Э. Циолковского в 4-х томах. Том 4: «Естествознание и техника»
1964
Публикуется по рукописи, хранящейся в Московском отделении Архива АН СССР (ф. 555, on. 1, д. 300). Рукопись датирована 1919 г.
Начало растений на земном шаре и их развитие
(Оригинальный очерк. Цель — осмыслитъ происхождение и развитие растений. Написано в 1919 г.)
2. Зарождение жизни на Земле
Где-нибудь в тихом обширном пресноводном озере, защищенном горами от бурь, зародилась сложная материя, развивавшаяся непрерывно под влиянием благоприятных растворов, солнечного света и довольно равномерной температуры.
Сначала эта органическая материя росла сплошной массой во всех на правлениях, потом более с краев, так как в глубину ее свет не проникал. Получились тела в виде шаров, нитей, лепешек и другой формы.
Одни были крепче и ветер и волнения не могли их разбить на части. Другие — слабее. Они легко разрывались (в особенности «нити»): маленькие их кусочки продолжали расти под влиянием света, как и большие. Но они имели преимущество: их полная, общая или суммированная поверхность была больше, чем того тела, из которого они образовались. Геометрия доказывает следующее: если из шара с поперечником, положим, в 10 см образовалось 1000 шаров с диаметром каждый в один сантиметр, то поверхность этих тысячи шаров будет больше поверхности одного большого шара в 10 раз. Вообще, поверхность возрастает пропорционально малости полученных от раздробления частей.
Эти слабые, легко разделяющиеся организмы имели тем большее пре имущество, чем они легче делились и чем мельче были эти части. Такие- заполняли быстро озеро, заслоняли свет другим существам и губили этим неделящиеся организмы.
Но есть предел малости организма. Дальнейшее его уменьшение уже- будет бесполезно и невозможно. В самом деле, эта живая материя очень сложного состава и основа ее, молекула, составлена из миллионов атомов. Такая молекула не может быть очень мала.
Раздробление же ее невозможно без нарушения деятельности живой материи. Кроме того, свет ее всю проникает и потому получаемая энергия для комочка, состоящего даже из многих молекул, пропорциональна массе комочка, а не поверхности, и потому дробление очень малых комочков, проницаемых светом, бесполезно, так как не увеличивает прироста ткани при дроблении. Когда слой хлорофилла настолько утолщался, что не мог насквозь пронизываться светом, тогда уже выгодно было деление.
Дробление или разрушение ветром и волнением жидкости не давало очень малых организмов и не достигало цели. Те организмы, которые сами делились путем кристаллизационных сил, имели преимущество и потому вытесняли существа, делимые механическими силами. Химическое деление, или размножение делением, взяло перевес.
Такой же перевес имели и организмы, росшие в длину и имевшие вид очень тонких нитей. Также такие, которые росли в Длину и ширину и имели вид тонких листочков. Последние с равным успехом отнимали свет и растворы у малоделящихся организмов. Они также легко рвались на части и таким образом распространялись. Вероятно, прежде всего появились нежные нитеобразные организмы, так как легко рвались механически. Но нитеобразные имели преимущество, так как труднее попадали в свою тень. И потому они первые дали начало механическому размножению. Потом уже появилось дробление химическое, кристаллизационное, или биологическое, которое вытеснило механическое, так как могло давать более мелкие организмы.
Деление не только было выгодно, как средство, образующее большую поверхность использования солнечной энергии, но как лучший способ рас пространения рода и его усовершенствования. В самом деле, из одной особи в короткое время получались дециллионы новых. Но выживали из-за недостатка места только те, которые в борьбе с природой и друг с другом имели какие-либо преимущества. Не могли быть все особи совершен но тождественны. Части одного и того же организма, хотя бы и простейшего, не были вполне равны ни по объему, ни по свойствам. Но эти части, кроме того, изменялись силою обстоятельств, влиянием мертвой и живой природы.
Так и теперь любое существо, размножаясь делением или почкованием, не дает строго одинаковых потомков, так как не найдется на всем земном шаре даже и двух строго равных растений. Вот эти-то уклонения, эти ненормальности и удерживались потомством, если они были ему полезны в борьбе за существование. Чем больше число организмов, тем больше меж ду ними будет всяких уклонений в ту и другую сторону. Полезные уклонения, накопляясь в течение миллионов лет, дали усовершенствование, усложнение организмов, изменение их размеров и множество новых видов. Не будь деления, не было бы способов для усовершенствования, потому что не было бы подбора лучших.
Успешное распространение делящихся также очевидно: течения, волнение и ветер их уносили друг от друга очень далеко и тем еще способствовали их обильному питанию и размножению.
Озера, благоприятные для размножения, могут быть разных свойств. Некоторые из них могут не иметь истоков. В таких жизнь замыкается, распространяется до известных максимальных пределов, затем ослабляется, задыхаясь в собственных выделениях и в тесноте вымирающихся тел. Тут возможна усиленная борьба за существование и возникновение новых пород, питающихся ослабевшими или их смертными останками.
Таких существ без хлорофилла мы условно будем называть животны ми. С этой точки зрения, в противоположность общепринятому, гриб, заразная бактерия — суть животные.
Существ с хлорофиллом, не поглощающих живую материю, но живущих энергиею солнца, назовем растениями.
Насекомоядные растения мы не можем причислять ни к животным, ни к растениям. Таких существ, содержащих хлорофилл и пользующихся энергиею солнца и энергиею поглощенных живых организмов, будем называть полурастениями, или полуживотными. Подобных существ множество на низкой и довольно высокой степени развития. По этой номенклатуре — медузы, онемоны, может быть даже некоторые земноводные и пресмыкающиеся, а также насекомоядные растения относятся к полурастениям.
Впрочем, таких, похожих на животных, проще именовать полуживотными, а похожих на растения — полурастениями. Так, насекомоядные растения назовем полурастениями, а евглену зеленую (инфузория с хлорофиллом) — полуживотным.
Вернемся к озерам. В озере без истока может установиться равновесие между хлорофильными и безхлорофильными. Если существуют одни пер вые, то они задыхаются в собственных выделениях. Если существуют одни вторые, то им нечем будет питаться. Такие озера переполняются солью и вскоре убивают этим свое население, так например Мертвое море. Большинство же озер имеют вытекающие из них речки, сообщающиеся с иными речками и озерами. Эти последние могут посредством истоков иметь со общение с морями и океанами. Тогда вода будет непрерывно уносить избыток населения, которое распространится по всему бассейну и дойдет до моря.
Растительные организмы в таком случае попадут в другие условия: одни на север, другие на юг, с иным климатом, с иным составом растворов, в океаны с горькосоленою водою. Большинство их будет гибнуть, но найдутся, рано или поздно, среди бесчисленных их полчищ и такие, которые перенесут иную температуру, иной состав воды, горькосолевую воду, холод, жар, волнение, бури и резкие перемены температуры.
Таким образом, простейшие, приспособившись к разным температурам и средам, не имея соперников, распространятся по всем водам земного шара и переполнят их — по крайней мере их поверхность (планктон). Только тогда начнется усиленная и мировая борьба за существование.
Мы можем не считать изолированные пространства воды, вроде луж или озер без истоков, хотя в них раньше будет переполнение и усиленная борьба за существование. Но размножение делением при неимении препятствий совершается так быстро, что все бассейны Земли переполняются этой жизнью почти одновременно.
Итак, что же тогда будет, как быть? Организмы рождаются, но тут же и погибают, так как вся солнечная энергия использована. Многие дециллионы их погибают каждую секунду.
У существ есть три выхода, чтобы продолжить жизнь и не оказаться в числе трупов. Во-первых, заимствовать энергию от умирающих тел, во- вторых, брать ее от живых тел, в-третьих, выйти на сушу. Первый и второй выход наиболее просты. Они порождают сначала водные полурастения, а затем, когда исчезает из их тел хлорофилл, и водных животных. Полурастения и животные, пожирая мертвых и живых, быстро очистят океан, дадут солнечный свет оставшимся в живых растениям и доставят том возможность не только существовать им, но и совершенствоваться. Третий выход, более трудный, дает начало земным растениям, полурастениям и животным суши. В этом очерке будем иметь в виду главным образом растения.
Вы ознакомились лишь с одной из работ Константина Эдуардовича Циолковского.
Хотите узнать больше? На нашем сайте в разделе «Научное наследие» вы найдете множество его статей, доступных как для онлайн-чтения, так и для бесплатной загрузки в формате PDF.
Приятного погружения в мир мыслей и идей великого ученого!