Численные взаимоотношения форм растений могут быть рассматриваемы с двух, совершенно различных, точек зрения. При изучении растений, сгруппированных в естественные семейства без учета их географического изучения, можно поставить вопрос: каковы типы строения, по которым формировалось наибольшее число видов? Больше ли на земном шаре злаков и осок, чем сложноцветных? Эти семейства растений, вместе взятые, образуют ли четверть всех явнобрачных? Каково отношение однодольных к двудольным? Вот вопросы общей фитологии, науки, изучающей строение растений и их взаимные связи.
Но если рассматривать виды, которые были объединены, по сходству их внешнего строения, не с отвлеченной точки зрения, а в соответствии с их отношением к климату или с их распространением по земному шару, вопросы, которые при этом возникнут, представят значительно более разнообразный интерес. Каковы семейства растений, доминирующие среди других явнобрачных в большей степени в жаркой зоне, чем под полярным кругом?
Преобладают ли сложноцветные под той же географической широтой, или же на протяжении той же изотермы в Новом или в Старом Свете? Типы, доминирование которых уменьшается при продвижении от экватора к полюсу, следуют ли тем же законам убывания по мере поднятия к вершинам экваториальных возвышенностей? Взаимоотношения семейств между собой остаются ли неизмененными на протяжении одной и той же изотермы в умеренных зонах к северу и к югу от экватора? Эти вопросы .относятся к собственно географии растений; они связываются с самыми существенными проблемами, выдвигаемыми метеорологией и общей физической географией земного шара.
От преобладания некоторых семейств растений зависит также характер ландшафта, облик жизнерадостной или величественной природы. Преобладание злаков, образующих обширные саванны, пальм и хвойных оказали могущественное влияние на социальный строй народов, на их нравы и на степень интенсивности промышленности.
Изучая географическое распространение форм, можно базироваться на видах, родах или естественных семействах. Часто один лишь вид растения, в особенности среди тех, которые я назвал общественными (sociales), покрывает обширную территорию страны. Таковы на севере заросли вереска и сосновые леса, в экваториальной Америке—совместное обитание одних и тех же видов кактуса, кротона (Groton), бамбука и братиса (Brathys). Интересно наблюдать эти взаимоотношения в умножении и развитии органического мира. Можно задать вопрос: какой из видов, в пределах определенной зоны, производит наибольшее количество особей; можно ли указать семейства, к которым относятся виды, доминирующие над другими, при различных климатических условиях? Наше воображение поражает преобладание определенных растений, ставимое в связь с их способностью быстрого размножения, а также преобладание большого количества особей, характеризующихся одними и теми же видовыми особенностями, как например наиболее обычные растения той или другой зоны.
В одной из северных областей, где число сложноцветных или папоротников относится к общему числу явнобрачных, как 1:13 и 1:25 (т. е. когда такие соотношения получаются при делении общего числа видов явнобрачных на число видов сложноцветных и папоротников), один вид папоротника может занимать площадь в дрсять раз большую, чем все виды сложноцветных, вместе взятые. В этих случаях папоротники доминируют над сложноцветными своей массой, числом особей, принадлежащих одному и тому же виду рода Pteris или Polypodium, но они не доминируют, если сопоставить различные формы обеих групп папоротников и сложноцветных с общим числом видов явнобрачных.
Поскольку размножение всех видов не следует одним и тем же законам, поскольку все они не производят одинакового количества особей, кратное, получаемое от деления общего числа явнообрач-ных на число видов различных семейств, не определяет еще, оно одно, общий облик, я сказал бы—характер монотонности, природы различных областей земного шара. Если путешественника удивляет частое повторение одного и того же вида, поражает лицезрение тех из них, которые доминируют своей массой, то его не в меньшей степени удивляет редкость особей других видов, полезных человеческому обществу. В областях, где Rubiaceae, Leguminosae и Terebinthaceae образуют леса, можно удивляться редкости стволов некоторых видов Cinchona (хинное дерево), Haematoxilum и др.
Останавливаясь на видах, но не обращая, внимания на их размножение и большую или меньшую численность их особей, можно также в пределах каждой зоны произвести самым точным образом сравнение числа видов, принадлежащих различным семействам. Это интересное сравнение было сделано в большом труде Де-Кандоля. Кунт пытался его провести на известных до сих пор 3 300 видах сложноцветных. Такое сравнение не дает указаний, какое из семейств по массе ли особей, по числу ли видов доминирует над другими явнобрачными данной страны, но оно дает численное соотношение между видами одного и того же семейства в различных странах.
Результаты, даваемые этим методом, обычно более точны, так как их получают без учета общей массы явнобрачных, а лишь на основе тщательного изучения нескольких отдельных семейств. Наиболее разнообразные формы, папоротников например, сосредоточены под тропиками; в горных, умеренных, влажных и тенистых поясах экваториальной зоны папоротники представлены наибольшим числом видов. В умеренной зоне их меньше, чем под тропиками; их абсолютное число еще больше снижается при продвижении далее к полюсу. Но в виду того, что в холодной зоне, например в Лапландии, произрастают виды папоротников, выдерживающие действие холода лучше, чем большая часть явнобрачных, папоротники по числу своих видов доминируют над другими растениями в большей степени в Лапландии, чем во Франции и в Германии. Численные взаимоотношения, представленные в таблице, которую я опубликовал в моих Prolegomena de distributine geographica plantarum «и которая воспроизводится здесь в переработанном виде на основе знаменитых работ Роберта Броуна, совершенно не совпадают с теми соотношениями, которые дает сравнение абсолютного числа видов, произрастающих в различных зонах. Изменчивость, которую можно наблюдать при продвижении от экватора к полюсам, не будет естественно одной и той же в результатах, полученных обоими методами.
В том из них, которым пользуемся мы, Р. Броун и я, имеются две переменные величины, .поскольку беря другую широту, или, вернее, другую изотермическую зону, можно наблюдать изменение общего числа явнобрачных не в той же пропорции, как изменение числа видов, входящих в состав одного и того же семейства.
Когда от видов или особей той же формы, размножающихся на основе постоянной закономерности, переходят к подразделениям естественной системы, представляющим собою лишь различные степени абстракции, можно базироваться на родах, семействах или на еще более крупных единицах— секциях.
Имеется ряд родов и ряд семейств, свойственных исключительно определенным зонам, определенному сочетанию климатических условий; но имеется еще большее количество родов и семейств, имеющих представителей во всех зонах и на всех высотах. В первой попытке исследования географического распространения форм, принадлежащей Тревиранусу и опубликованной в его гениальной работе «Биология», объектом изучения являлось распространение родов по земному шару.
Этот метод дает в меньшей степени возможность представить обобщающие выводы, чем при сравнении общего числа видов каждого семейства или крупных подразделений одного и того же семейства с общей массой явнобрачных. В полярной зоне численная изменчивость родов не тождественна численной изменчивости видов: имеется большее количество родов, к которым относится меньшее количество видов. Почти одно и то же имеет место на вершинах высоких гор, получающих переселенцев от большого числа родов, относимых нами исключительно к растительности равнин.
Я считал себя обязанным указать на различные точки зрения, под углом которых можно рассматривать законы распространения растений. Только смешивая их, наталкиваются на противоречия, которые являются лишь кажущимися и которые совершенно неправильно приписывают неточности наблюдений.
Когда пользуются такими выражениями, как например: «эта форма или это семейство исчезает по направлению к полярной зоне», «она имеет свою настоящую родину под той или этой широтой», «это форма южная», «она преобладает в умеренной зоне»,—необходимо специально оговорить, имеется ли в виду абсолютное число видов, увеличивающаяся или снижающаяся их абсолютная повторность с изменением широты, или же имеются в виду семейства, доминирующие в такой же степени над остальными явнобрачными растениями.
Эти выражения правильны, они имеют точный смысл, если учитываются различные методы, при помощи которых можно изучать разнообразные формы. На острове Куба (чтобы привести аналогичный пример, почерпнутый из политической экономии) проживает гораздо больше индивидуумов африканской расы, чем на Мартинике, но тем не менее масса этих индивидуумов доминирует в гораздо большей степени над числом белых на этом последнем острове, чем на острове Куба.
Быстрые успехи географии растений за последние двенадцать лет, благодаря совокупности работ Броуна, Валенберга, Де-Кандоля, Леопольда фон-Буха, Паррота, Района, Скоу и Горнемана, обязаны в значительной степени преимуществам, даваемым естественной системой Жюсье.
Придерживаясь,—я не говорю об искусственной классификации,— половой системы, а также и семейств, описанных на основе неопределенных и ошибочных принципов (Dumosae, Coridales, Oleraceae), теряешь способность распознания основных естественных закономерностей в распространении растений по земному шару. Роберт Броун в известной работе о растительности Новой Голландии первый показал истинные взаимоотношения больших групп растительного царства: «бессемянодольных, однодольных и двудольных». Я пытался в 1815 г. следовать этому методу исследования, применив его к различным естественным порядкам и семействам. Физика мира, например система мира, имеет свои численные элементы, и только на основе совокупности работ ботаников-путешественников можно будет обнаружить истинные законы распространения растений. Речь идет не только о том, чтобы сгруппировать факты, чтобы получить более точные приближения (а мы претендуем на получение лишь приближений),—необходимо подвергнуть критическому обсуждению разнообразные обстоятельства, при которых проводились наблюдения.
Я согласен с Броуном, что следует в общем предпочесть, вместо вычислений, сделанных на основе неполных списков всех опубликованных растений, примеры, почерпнутые в странах значительного протяжения, флора которых хорошо известна, как Франции, Англии, Германии и Лапландии. Можно пожелать, чтобы уже существовала полная флора двух областей по 20 000 квадратных миль каждая, лишенных высоких гор и плато, которые были бы расположены между тропиками в Старом и Новом Свете. Но, пока это пожелание осуществится, надо довольствоваться гербариями, собранными путешественниками, жившими в обоих полушариях.
Местообитания растений так неточно и неправильно указаны в обширных сводках, известных под названием System a vegetabilium и Species plantarum, что было бы очень опасно основываться исключительно на них. Я пользовался этими инвентарными списками лишь как вспомогательными пособиями, чтобы контролировать и несколько модифицировать результаты, полученные при помощи флор и гербариев.
Количество тропических растений, которые мы привезли в Европу, Бонплан и я, опубликование которых будет в скорости закончено нашим ученым сотрудником Кунтом, в численном отношении быть может превышает все те гербарии, которые были собраны в тропиках. В их число входят растения не только равнин, но и возвышенных плато Анд. Альпийские растения представлены даже в большей степени, чем во флорах Франции, Англии и обеих Индий, которые объединяют также растения различных климатов, принадлежащие к одной и той же широте. Во Франции число видов, места произрастания которых находятся не ниже 1000 метров н. у. м., составляет, невидимому, не более 9 гр.общей массы явнобрачных. Было бы полезно рассмотреть когда-нибудь растительность тропиков и умеренной области, между 40-м и 50-м градусами широты, на основе двух различных методов: во-первых, путем установления численных взаимоотношений видов в совокупности равнинных и горных местностей на большом протяжении страны, и во-вторых, определяя эти взаимоотношения только на равнинных местах умеренной и жаркой зон. Наши гербарии являются единственными, которые дают, на основании произведенных барометрических измерений, высоту над уровнем моря каждого из мест нахождений более чем 4 000 растений тропической области.
Когда наш труд Nova genera будет закончен, можно будет проверить численные соотношения таблицы, публикуемой мною сейчас, вычитая из 4000 видов явнобрачных, использованных для этой работы Кунтом, виды, произрастающие на высоте, превышающей 2000 метров, и деля общее число вне-алыгийских видов каждого семейства на число видов, произрастающих в холодных и умеренных поясах тропической Америки. Этот метод вычислений должен отразиться больше всего, как мы это сейчас увидим, на семействах, в состав которых входят многочисленные альпийские виды, как например семействах злаков и сложноцветных. На вершине экваториальных Анд, на высоте 2000 метров, средняя температура воздуха еще равна 17 С°, соответствуя июльской температуре Парижа. Несмотря на то, что годовая температура плато Кордильер соответствует температуре северных широт (потому что линия изотермы в 8°, например, представляет собою на равнинных местах характерную черту вследствие пересечения поверхности изотермы в 8° с поверхностью земного сфероида), не следует слишком обобщать эти аналогии умеренного климата тропических возвышенностей с низменными областями циркумполярной зоны. Эти аналогии не так значительны, как это полагают; они видоизменяются под влиянием частичного распределения тепла в течение разных времен года. Частные числа не всегда изменяются при подъеме с равнин на горные возвышенности в той же пропорции, в какой они изменяются при приближении к полюсу: это имеет место в отношении однодольных, беря их в целом, это имеет место и в отношении папоротников и сложноцветных.
Можно к тому же отметить, что развитие растений различных семейств и распространение форм не зависят ни исключительно лишь от широты места, ни даже от широты прохождения изотерм. Частные числа не всегда тождественны на протяжении одной и той же изотермы умеренной зоны на равнинах Америки и материка Старого Света. Под тропиками имеется хорошо заметная разница между Америкой, Индией и западным побережьем Африки.
Распространение организованных существ по земному шару зависит не только от очень сложных климатических условий, но также и от геологических причин, которые нам совершенно неизвестны, потому что они относятся к ранним моментам существования нашей планеты. Крупные толстокожие отсутствуют сейчас в Новом Свете, тогда как мы их находим еще в большом количестве, в условиях аналогичного климата, в Африке и в Азии. В экваториальной зоне Африки семейство пальм очень малочисленно по сравнению с большим числом его видов в Южной Америке.
Эти различия, хотя далеко недостаточны, чтобы заставить нас отказаться от стремления к установлению законов природы, должны побуждать к изучению этих законов во всей их сложности. Линии одинаковых температур не следуют по параллелям к экватору; они имеют, как я это пытался показать в другом месте, выпуклые и вогнутые вершины, которые очень регулярно распределены на земном шаре и образуют сложные системы по западным и восточным побережьям Старого и Нового Света, в центре материков и вблизи крупных морских бассейнов.
Весьма вероятно, что когда физико-ботаниками будет обследовано более обширное протяжение земного шара, окажется, что часто линии максимального скопления видов совпадают с линиями изотерм. Подразделяя земной шар на продольные полосы, лежащие между двух меридианов, и сравнивая численность соотношения видов для одних и тех же широтных изотерм, можно будет установить существование различных систем группировок видов.
Уже сейчас, при настоящем уровне наших знаний, мы можем различить четыре системы растительности: Нового Света, Западной Африки, Индии и Новой Голландии. Точно так же как, несмотря на равномерное увеличение средней температуры от полюса к экватору, максимум тепла не является тождественным в различных областях на различных градусах долготы, так существуют и местности, где определенные семейства достигают большего развития, чем где бы то ни было: это имеет место по отношению сложноцветных в умеренной области Северной Америки и,в особенности, в южной оконечности Африки. Эти частичные скопления видов определяют физиономию растительности и, как это довольно неопределенно называют, характерные черты ландшафта.
Во всей умеренной зоне Glumiflorae и сложноцветные составляют, вместе взятые, одну четверть всех явнобрачных. Из этих самых исследований вытекает, что формы организованных существ находятся в состоянии взаимной зависимости. Единство природы таково, что формы отграничились одни от других соответственно законам постоянным и непреложным.
Если нам известно для какого-нибудь определенного места земного шара число видов какого-нибудь крупного семейства (например злаков, сложноцветных или бобовых), можно высчитать, с долей значительной вероятности, и общее число явнобрачных растений и число видов, образующих другие семейства растений. Так, зная, в пределах умеренной зоны, число осоковых и сложноцветных, можно определить число злаков или бобовых. Эти вычисления позволяют нам определить, в отношении каких разделов растительности флора страны еще недостаточно полна: они будут тем более определенны, чем больше мы будем избегать смешения частных чисел, принадлежащих к различным системам растительности.
Работа, которую я попытался провести над растениями, будет без сомнения когда-нибудь с успехом применена и по отношению к различным классам позвоночных животных. В умеренных зонах имеется в пять раз больше птиц, чем млекопитающих, а число этих последних увеличивается по направлению к экватору в значительно меньшей степени, чем птиц и рептилий.
География растений может рассматриваться как часть физики земного шара. Если бы законы, которым следовала природа в распределении растительных форм, были еще более сложны, чем они кажутся спервоначала, их следовало бы,, тем не менее, подчинить точным исследованиям. Не бросили же составление карт, когда обнаружили наличие извилин рек и нерегулярные очертания побережий. Законы магнетизма обнаружились, как только стали вычерчивать линии одинакового склонения и наклонения и сопоставили большое число наблюдений, которые до этого казались взаимнопротиворечащими. Это значило бы забыть тот путь, благодаря которому физические науки постепенно достигли известных результатов, если бы можно было поверить, что еще не наступило время для поисков численных элементов географии растений.
При изучении сложного явления начинают с обзора общих условий, определяющих или видоизменяющих это явление, но, установив известные соотношения, приходят к заключению, что первоначальные результаты, на которых остановились, недостаточно свободны от влияния местных факторов; вот тогда видоизменяют и исправляют числовые элементы, тогда обнаруживают закономерности в явлениях даже частичных изменений. Критике подвергается все то, что было преждевременно провозглашено в качестве общих выводов, и этот однажды порожденный дух критики способствует поискам истины и ускорению прогресса человеческих знаний.
из книги Картины природы
