Эти вездесущие черви

Не будем утверждать, что именно так решался этот вопрос в XIX столетии. Ясно одно: претендентов на владение новым "царством природы" - почвой было много. Агрономия и химия, геология и ботаника предъявляли права на почву. Их требования подкреплялись уже известными нам вескими доказательствами.

Но в пылу ожесточенных споров мало кто обратил внимание на событие, происшедшее в 1837 г. в Лондонском геологическом обществе. Отец теории эволюции Чарлз Дарвин выступил с докладом "Об образовании почвенного слоя деятельностью дождевых червей". Он прямо заявил собравшимся: "Самое название почвы "растительным слоем" неподходящее, вернее было бы называть ее "слоем животным"" [Дарвин, 1882, с. VI].

Следует заметить, что многие из находившихся тогда в зале геологов также не одобряли термин "растительный слой", ибо совершенно определенно считали его слоем минеральным. И после некоторого обсуждения перешли к другой теме. Даже десятки лет спустя о ней вспоминали как о курьезе. В 1847 г. французский ученый Д'Арчиак в своей "Истории геологии" заметил: "Сия теория имеет отношение лишь к низким и сырым долинам" [Там же, с. 224]. А соотечественник знаменитого ученого Р. Фиш в 1869 г. возразил: "Черви не в состоянии исполнить такую громадную работу" [Там же, с. 1].

Всего несколько строчек-отзывов за 30 лет. Современники явно не оценили ни наблюдательности Дарвина, ни его способности проникать в суть явлений. Вернувшись из путешествия на корабле "Бигль", великий натуралист был озадачен одним "открытием". Оказалось, что дождевые черви... вездесущи. "Они встречаются во всех частях света... - писал он, - на самых изолированных островах; они чрезвычайно многочисленны в Исландии, Вест-Индии... Новой Каледонии, Таити... в Кергелен-лэнде" [Дарвин, 1882, с. 76]. Уже сам факт присутствия этих нежных созданий на любом участке не мог не натолкнуть Дарвина на мысль о глобальности их влияния на плодородный слой.

Во время выступления в Лондонском геологическом обществе у него было мало доказательств. Сообщение о таинственных исчезновениях мергеля и шлаков с поверхности лугов в Англии и о "нахождении их по прошествии немногих лет под дерном на глубине нескольких дюймов" не имело успеха. А ссылка на "губчатый слой, состоящий из громадного количества извержений дождевых червей", о котором писал один французский лесовод, также выглядела неубедительной.

Недоверчивость и безразличие - худшие из оскорблений для натуралиста. Нужен эксперимент. И Дарвин решается на необыкновенное путешествие по... подвалам биосферы. Два цветочных горшка заменяют ему корабль. Именно эти маленькие убежища для дождевых червей позволяют ученому провести опыты, указать, как эти нежные существа благоустраивают свои квартиры, работают над созданием плодородного слоя, изучить их поведение.

Сегодня почвоведы-зоологи заняты в основном сбором справочных данных: видовым составом, численностью, плотностью, анатомическим строением, географическим распространением почвенной фауны. Но великому ученому требовались живые картины природы. Его интересовала выносливость червей. И он помещал их в сухую комнату с задраенными окнами и дверями, оставлял под холодной и теплой водой на несколько часов, дней, недель. Бедные существа умирали от недостатка влаги, гибли от удушья, тонули. Но Дарвину как будто мало было их мучений. Он придумал изощренную пытку музыкой. Конечно, черви глухи. Но должны же они реагировать на вибрацию. И па рояль в гостиной водружается один из горшков, в котором находятся ничего не подозревающие испытуемые. Дарвин берет ноту си в басовом ключе. Черви, было выглянувшие на поверхность, прячутся в норы. "Через несколько времени они снова показались на поверхности, и, когда... взята нота си в скрипичном ключе, они снова удалились" [Дарвин, 1882 с. 13].

Экзекуции на этом не кончаются. Исследовав червей на выносливость, терпеливость, осторожность, английский натуралист пытается выяснить их умственные способности. "В горшках, наполненных землею... были плотно приколоты листья к поверхности земли; таким образом, ночью можно наблюдать, как черви схватывают эти листья", - сообщал он. Здесь надо заметить, что некоторое время перед опытом Дарвин выдерживал червей без пищи в чистейшем кварцевом песке, полагая, что голод побудит их к активности. "Обыкновенно они (черви) схватывали тонкий край листа своим ртом, - писал ученый. - Совершенно иначе поступали черви в тех случаях, когда им нужно было захватить широкие предметы" [Там же, с. 31-32]. Изощренность голодных червей привела в восторг Дарвина. Оказалось, что эти существа прекрасно различают форму предметов, обладают целым арсеналом приемов, с помощью которых увлекают пищу в свои норки. Они поступают почти так же, как поступил бы человек, который должен заткнуть цилиндрическую трубку, и хватают предметы за заостренный конец их. Дарвину было приятно сознавать, что его гипотеза получает все больше подтверждений. Черви не только вездесущи и многочисленны, они разумны, изобретательны. Кто мог ожидать таких талантов у простейших существ?

Но при чем здесь почва? При том, что великий естествоиспытатель отвел дождевому червю роль "архитектора" плодородного слоя. А разве качество дома не зависит от способностей его создателя? Он подчеркивает: параллель с человеком отнюдь не преувеличение. Червям свойственна "индивидуальность" и "сообразительность". Они регулируют температуру почвы, затаскивая в нее "бесконечно большое количество листьев и других частей растений... чтобы затыкать ходы". У земледельцев такой прием называется мульчированием. "Листья, втянутые в норы для корма, - писал Дарвин, - разрываются на мельчайшие кусочки, отчасти перевариваются и, смоченные выделениями кишечного канала и отдельных органов, смешиваются с большим количеством земли. Эта смесь составляет черный роскошный перегной, который почти всюду покрывает поверхность земли прекрасным резко обозначенным слоем" [Там же, с. 202]. Подобные превращения человеку не под силу даже сегодня. Мы лишь неумело подражаем червям, создавая компосты и запахивая их в землю. Впрочем, компосты и другие органические удобрения всего лишь полуфабрикаты. А их переработкой и созданием гумуса занимаются все те же обитатели подвалов биосферы. Дарвину удалось увидеть и этот процесс. В горшки с белым кварцевым песком, который покрывали листья, он выпустил чету дождевиков. "По прошествии шести недель... однообразный слой песка толщиною в 1 сантиметр был превращен в перегной, прошедший через кишечный канал находившихся здесь... червей... Во многих местностях Англии, - замечал Дарвин, - на каждом акре земли ежегодно проходит через тело червей и выносится ими на ее поверхность более десяти тонн сухой земли, так что весь поверхностный слой почвы проходит сквозь тело червей в течение нескольких лет" [Там же, с 203, 209].

Однако мало выработать гумус, необходимо еще создать песок, глину, т. е. измельчить горную породу. По силам ли такое дождевым червям? Дарвин придает большое значение мелким факторам. Почвенные животные, и особенно черви, - великая сила. Из года в год они не только едят землю, но и создают в ней бесчисленные галереи. Последние не вечны. Они рушатся, слагающие их песчинки трутся друг о друга, и так - миллиарды лет. Та же земля, что выносится червями на поверхность, подвергается действию углекислоты, солнечных лучей, воды. "Таким образом, - замечал Дарвин, - частицы земли... поставлены в условия в высшей степени благоприятствующие их разъеданию и разложению... частицы горных пород подвергаются перетиранию в мускульном желудке, в котором мелкие камешки играют роль жерновов" [Дарвин, 1882, с. 200]. Более того, Дарвин уверен, что черви обладают истинно богатырской силой. Они наравне с ветром и водными потоками засыпают древние постройки, разрушают крепостные стены, сложенные из "дикого" камня. В 1877 г. Дарвин наблюдал раскопки римской виллы. Ее стены и пол покрывал слой черной земли толщиной в полметра. Английский ученый предполагал, что почва принесена сверху. Но вот пол очищен и аккуратно выметен специальными кисточками. На нем не осталось ни одной песчинки. Яма покрыта брезентом на ночь. "Но уже на следующее утро маленькие насыпи из... земли были приподняты червями над отверстиями семи ходов", которые неожиданно открылись в каменном полу, казавшемся таким неприступным для этих нежных созданий. "На третье утро... найдено двадцать пять ходов". Через месяц в полу виллы обнаруживается более двух сотен отверстий. Что же может остановить червей? Оказывается, ветер и вода. Если бы не стихия, заключает Дарвин, "то над развалинами накопилось бы гораздо больше земли, чем мы теперь находим" [Там же, с. 122]. Кто же превратил бетонный пол в решето? Конечно, дождь, растения и черви. "Зная, как велика мускульная сила червей... я не был удивлен тем, что черви проникли через него своими ходами... известка, которая соединяла неотесанные камни толстых стен... тоже была просверлена червями... многие большие камни и старые стены разрушены потому, что были подкопаны ими", - заключал ученый [Там же, 202].

Казалось бы, достаточно сказано о червях. Но Дарвин открыл еще одну, и, пожалуй, самую важную, сторону их деятельности. Черви - искусные земледельцы. Они постоянно "проветривают почву и просевают ее... перемешивают землю, как садовник, приготовляющий лучшую обитель для своих самых редких растений. В таком состоянии наилучшим образом в ней задерживается влага и поглощаются все растворы. Кости умерших животных, насекомые, раковины сухопутных моллюсков, листья, ветви... через некоторое время скрываются под извержениями червей и приходят там в состояние большего или меньшего разложения, в состоянии которого они служат на пользу корней растений... Многие посевы обязаны своим прорастанием тому, что были прикрыты извержениями червей" [Там же, с. 202-203].

Дарвин не делил свои исследования на главные и второстепенные. И если его вниманием завладели "ничтожнейшие" из существ, населяющих землю, то наверняка это был первый шаг к созданию новой картины природы. Он провел серию блестящих экспериментов лишь с одним из звеньев сложнейшего механизма, каким является биогеоценоз, т. е. сообщество почвы, растительности, животных, микроорганизмов, атмосферы, горных пород и воды. Нет сомнений, что если бы в поле его зрения попали деятельность бактерий или процессы выветривания минералов, горных пород или какой иной из узлов этого природного конвейера, наука уже тогда обогатилась бы одним из величайших трудов по почвенной микробиологии или геохимии.