Рыльце — одно. Под верхней, очень липкой частью его имеется ямка. Венчик состоит из трех лепестков, из которых одни — губа — значительно больше других. Чашечка — из трех ярко окрашенных чашелистиков.
Все эти части цветка орхидей сильно варьируют по форме, размерам и окраске.
У орхидеи — венерина башмачка, встречающегося по лесам, кустарникам и оврагам, — ярко-желтая губа напоминает туфлю, два других лепестка пурпурно-бурого цвета.
Научное название этого растения — «башмачок Киприды» (Венеры).
Особенно оригинальна у разных орхидей форма губы — «пристани для насекомых».
Губа выдается вперед и всегда ярко окрашена. У некоторых видов она очень эластична.
У венерина башмачка Дарвин наблюдал, как прикосновение пчелы к губе заставило ее подняться кверху, замыкая цветок и оставляя только один проход, которым и выскользнуло животное, при этом оно испачкалось в пыльце. Пчела полетела к другому цветку.
У некоторых орхидей прикосновение к цветку насекомого вызывает настоящий «обстрел» поллиниями. Они «…вылетают из него как стрела, только без острия, снабженная тупым и крайне острым кончиком, — говорит Дарвин. — Насекомое, потревоженное таким резким ударом или наевшееся досыта, рано или поздно улетает к женскому растению…» и оставляет на липком рыльце захваченную при «обстреле» пыльцу.
Иногда рыльце вытянуто в виде двух изогнутых щупалец над губой. Поллинии, принесенные насекомыми, при прикосновении к щупальцам взрываются на глазах, обсыпая рыльце пыльцой.
Дарвин не раз был свидетелем, как приходят в действие все части цветка и как согласованно оно происходит.
С точки зрения естественного отбора все эти факты могли быть объяснены. Самые замысловатые формы орхидей, согласованное действие частей цветка, и притом всех частей его, представляют удивительнейшие приспособления для оплодотворения при помощи насекомых, переносящих пыльцу с одного цветка на другой.
Много раз Дарвин покрывал стеклянным колпаком соцветия орхидей, изолируя их от насекомых. Рядом он ставил неприкрытые растения. С них насекомые постепенно уносили поллинии. Под колпаком поллинии оставались целыми.
У орхидей имеются нектарники, но без нектара. Это заметил еще немецкий натуралист Шпренгель, открывший, что насекомые переносят пыльцу с цветка на цветок. Шпренгель думал, что насекомые подвергаются «систематическому обману» со стороны растений.
Дарвин, вооруженный теорией естественного отбора, не мог поверить, чтобы из поколения в поколение происходил такой обман.
Он отрезал нектарники у шести цветков одной орхидеи. Только у трех из них насекомые унесли поллинии. Зато они были почти полностью унесены у цветков с целыми нектарниками.
Какую же пользу извлекают насекомые из нектарников, лишенных нектара?
И вот начинается серия самых тщательных наблюдений над орхидеями и продолжается двадцать три дня.
Дарвин осматривает цветки после солнечного зноя и после дождя. Он идет в теплицу в полночь, чтобы осмотреть цветок, — нет нектара в нектарниках! Рано утром, когда весь Даун еще спит, он опять ищет нектар в цветке орхидей — и не находит.
Дарвин раздражал нектарники щетинкой, подвергал их действию раздражающих паров; брал для этого цветки, с которых пчелы только что унесли поллинии. Нектарники были сухи. Даже под микроскопом не оказалось ни одной капли.
Но все-таки Дарвин нашел нектар… между двумя перепонками, из которых состоят стенки нектарника. Вот куда он был запрятан!
Пчелы, бабочки, шмели пробираются внутрь нектарника, прокалывают стенку его и получают награду. Из-за этого насекомые задерживаются на цветке. Задерживаются и успешнее переносят пыльцу!
У пяти видов орхидей Дарвин нашел нектар внутри нектарников. У них липкое вещество на рыльце совершенно открыто и не твердеет на воздухе. Поллинии быстро и прочно прилипают к нему. Легко понять, что задержка насекомого на цветке и пробуравливание нектарника здесь излишни. Только один вид, оказалось, производит семена без помощи насекомых. В цветках его пыльца падает сама собой на рыльце. Но и у этого растения имеются нектарники и небольшие липкие кружочки на пыльниках. Все части цветка устроены так, что насекомые могут посетить его и унести пыльцу.
Почему именно у орхидей обнаруживается обилие совершенных приспособлений для перекрестного опыления?
Дарвин отвечает и на этот вопрос, применяя теорию естественного отбора.
Орхидеи, особенно экзотические виды, образуют громадное количество семян. Дарвин насчитал до двухсот тысяч семян в коробочках одного растения английской орхидеи. Тропические же орхидеи дают до семидесяти четырех миллионов семян с одного растения. Правнуки одного такого растения могли бы «покрыть однообразным зеленым ковром, — по расчетам Дарвина, — всю поверхность суши на земном шаре».