Земледельцы

Основание венчика у цветка хлопчатника тесным кольцом охватывает завязь. От завязи поднимается длинный столбик, выставляющий наружу свое рыльце, причем он обвит тычиночной трубкой. Столбик и служит путепроводом для прорастающей пыльцы. Однако, когда завязь начинает разрастаться, кольцо сжимает ее, тычиночная трубка натягивается и разрывает в нескольких местах столбик. Если разрыв произойдет, прежде чем пыльца успеет прорасти и проникнуть в завязь, оплодотворение станет невозможным.

Зная все это, Зайцев указал одну из причин бесплодия гибридов: чужая пыльца так долго «собирается» прорасти, что столбик разрывается раньше.

Теперь нужно было выяснить, единственная ли это причина, и если нет, то насколько важная.

Гавриил Семенович решает провести над цветком своеобразную хирургическую операцию: удалить венчик и тем самым уберечь столбик от разрывов. И наконец, проводит отдаленные скрещивания на таких прооперированных цветках.

И вот первая удача: 9 завязей из 42 опыленных цветков дали начало плодам…

Можно представить себе ту тревогу, с какой каждодневно обследовал свои гибриды ученый. Вот некоторые из гибридных растений остановили свой дальнейший рост; лишь три или четыре образовали коробочки, почти не отличающиеся от обычных. Но вот, уже перед раскрытием, начали усыхать плодоножки гибридных коробочек, тогда как обычно процесс раскрытия начинается не с этого. Наконец коробочки раскрываются, но… Ученый с разочарованием видит, что пригодных для посева семян нет; развитие их остановилось на самой начальной стадии.

И все же успех немалый. Его Гавриил Семенович добился еще в 1920 году, когда вел свои опыты на делянках университетского Капланбека. Впервые он доказал возможность скрестить американские формы хлопчатника с азиатскими и разработал оригинальную методику таких скрещиваний.

В 1921 году Зайцев провел новую, более широкую серию отдаленных скрещиваний, вовлекая в них различные пары сортов в расчете «нащупать более податливые» формы. И получил-таки «несколько вполне нормально развитых семян». А точнее — 14.

Их-то с особой тщательностью высеял Зайцев в 1922 году уже на новом месте, в Ивановке.

Восемь из этих четырнадцати семян дали растения, нисколько не отличавшиеся от материнских; их пришлось забраковать, как образовавшихся в результате случайного самоопыления. Из остальных шести пять растений погибло, не дав возможности определить их происхождение.

Осталось одно…

Растение пышно разрослось, дало свыше 500 цветков и не завязало ни одной коробочки. Ни самоопыление, ни опыление пыльцою одного и другого родителя, ни пыльцой других, самых различных форм не дали положительного результата. На зиму Зайцев укрыл этот уникальный экземпляр, чтобы продолжить исследования в следующем году. Ему удалось получить еще один гибрид, также оставшийся бесплодным, а вскоре его ученик А. И. Белов обнаружил и естественный гибрид между азиатским и американским хлопчатником.

Но все гибриды оставались бесплодными… Изучение пыльцы под микроскопом показало, что пыльцовые зерна сильно деформированы.

Становилось ясно, что не скорость прорастания пыльцы, а сама биологическая несовместимость форм служит преградой на пути создания стойких и плодовитых межвидовых гибридов. В 1922 году в Москве Зайцев передал семена разных видов хлопчатника А. Г. Николаевой — замечательному ученому, одному из первых в Советской стране цитологов растений.

Изучив под микроскопом строение клеток у разных форм, Николаева сообщила ему, что американские и азиатские формы различаются по числу хромосом в клеточных ядрах: у упландов и си-айлендов их по 52, а у азиатских форм — 26. «Это, по словам Н. И. Вавилова, — писала Николаева, — очень интересно и важно, так как подчеркивает их географическую группировку — я же еще прошу обратить внимание на то, что I-я гр. имеет вдвое больше хромозом, чем П-я. Теперь в цитологической литературе подбирается большой материал относительно «кратности» числовых комплексов, который обещает в будущем освещение и генетической стороны вопроса»[24].

В этом интереснейшем письме А. Г. Николаева фактически предсказала позднейшие цитогенетические теории. После того как было экспериментально доказано, что при определенных условиях можно вызвать удвоение числа хромосом в клетках растений и тем самым получать новые виды, стало ясно, что кратные числовые комплексы, встречающиеся нередко у родственных видов в природе, имеют глубокий биологический смысл и указывают на то, что виды с большим числом хромосом произошли в результате удвоения (или утроения и т. д.) их первоначального числа. Осторожный ученый, А. Г. Николаева еще не решается прямо изложить подобную теорию — ведь экспериментальных доказательств еще не имеется. Ясно, однако, что именно полиплоидией объясняет она кратное соотношение чисел хромосом у разных групп хлопчатника.

Сотрудничество Г. С. Зайцева с А. Г. Николаевой вскоре оборвалось из-за ее внезапной смерти.

_____

Сотрудничество же с Н. И. Вавиловым с каждым годом становилось все более плодотворным.