В последние месяцы жизни он писал популярный очерк о хлопчатнике. Завершить этот труд он завещал на смертном одре ученику своему — Федору Михайловичу Мауэру. Мауэр выполнил наказ? книга вышла без промедления.
Интересно прочитать в ней «свидетельство» путешественника XIV века Джона Макдональда, уверявшего, что в царстве татарского хана он видел растение, плод которого «наподобие тыквы, и когда они (эти тыквы) созревают, их разрезают пополам и находят там маленькое животное с мясом, костями и кровью, вроде маленького ягненка с шерстью снаружи».
Не менее интересны и откровения более близких к нем времен. Ботаник XVII века Дюре описал растение-животное Скифии, которое по виду походило на ягненка, «и из его пупка рос стебель или корень, посредством которого этот зоофит… связывался, подобно тыкве, с почвой над поверхностью земли; он пожирал вокруг всю траву, какую мог достать по длине своего стебля или корня. Охотники, отправлявшиеся на поиски этого существа, не могли захватить его силой или сдвинуть с места, пока им не удавалось перерезать стебель хорошо нацеленными стрелами или дротиками, после чего животное тотчас же падало, распростертое на землю, и умирало. Если его кости с известными церемониями и заклинаниями клали в рот кому-нибудь, желающему предсказать будущее, то он сейчас же бывал охвачен духом провидения и получал дар пророчества».
Конечно, в XX веке подобным сказкам никто не верил. Однако, штудируя монографию Воллса, Зайцев видел, как мало продвинулась наука в изучении экзотической культуры.
Конечно, уже было известно, что хлопчатник — тропическое многолетнее растение, дающее семена, защищенные не только твердой кожурой, но и волокном, упакованным в виде слоя ваты в похожие на крупные орехи коробочки.
В странах, где с древних времен возделывали хлопчатник, его так и называли — «вата», что в Средней Азии произносят как «пахта» и «махта», в Персии «пембе», на Кавказе «памбук», «панба» и «бамба».
Карл Линней выделил хлопчатник в особый род растений — «Gossypium» («госсипиум»), который отнес к семейству мальвовых, и подразделил на пять видов. Однако это подразделение было совершенно условным; и те, кто изучал хлопчатник после Линнея, делили его на подроды и секции, виды и разновидности, однако распределяли по ним различные формы тоже условно — всяк на свой лад. Царила путаница. И это в том, что составляет основу основ в изучении каждого растения, — в его классификации.
Что же до особенностей роста и развития хлопчатника, то об этом были известны лишь самые общие факты.
Фиксируя в записной книжке данные о времени посева и появления всходов, особенностях ветвления и закладки цветочных почек, Гавриил Семенович очень скоро обнаружил, что хлопковое растение проходит определенный цикл развития, словно это хорошо отлаженный часовой механизм.
По мере роста стебля один за другим появляются листья. В пазухах листьев берут начало боковые ветви. Сперва появляются моноподии, то есть ветви, растущие так же, как основной стебель, и не приносящие плодов. С определенного яруса (у разных сортов различного) характер ветвления меняется: появляются симподиальные ветки, или плодовые. На них, тоже в пазухах листьев, закладываются цветочные почки и распускаются в строго определенной последовательности.
У хлопчатника крупные, нежно-желтые, звездчатые цветы с малиновой сердцевиной. Если бы куст весь был усыпан такими цветами, он мог бы соперничать в красоте с розой. Но этого никогда не бывает. «Яблони цветут», «Сирень распускается», «Хлеба созрели»… О хлопчатнике ничего подобного сказать невозможно.
Бутон хлопкового цветка раскрывается на один день, после чего опять закрывается, и потом постепенно наливается в нем под горячими лучами коробочка.
И добро бы все бутоны раскрывались одновременно — хоть на один день в году предстал бы хлопковый куст во всей своей красе! Нет же. Капризное дитя солнца, требующее от земледельца больше труда, чем любое другое растение, воздает людям за их заботы крайне неохотно, с расчетливостью скупого рыцаря.
Сперва раскрывается и отцветает только один цветок — тот, что сидит на нижней плодовой ветви и занимает ближайшее положение к стеблю.
За ним зацветает тоже ближайший к стеблю цветок, но на второй плодовой ветви. Затем цветение переходит на третий, четвертый, пятый ярусы. Причем в тот момент, когда оно достигает четвертого яруса, появляется еще и второй цветок на нижней ветке. При этом цветение подчинено определенному ритму, время, отделяющее появление каждого следующего цветка от предыдущего, строго задано. У многих сортов цветение переходит с ветки на ветку через двое суток, а от почки к почке вдоль плодовой ветки — через шестеро. Таким образом, за первые шесть суток от начала цветения распускается три бутона. За следующие шесть суток — шесть бутонов, еще за шесть суток — девять, затем двенадцать, пятнадцать, восемнадцать, и так до конца сезона, пока первые заморозки не остановят этот процесс. За каждые шесть суток растение покрывается как бы конусом цветов, причем каждый следующий конус прикрывает собой предыдущий.
Зайцев так и назвал эту особенность — конус цветения. А так как созревание коробочек протекало тоже в строго определенные сроки, то оказалось, что и плодоношение подчиняется тому же закону конуса.
Сейчас все учебные курсы по хлопководству начинаются с изложения этой теории конусов. Не всегда, однако, упоминается имя того, кто впервые выпытал у хлопкового растения его тайну.
Правда, не все цветки превращались в коробочки. Часть из них опадала, не завязав плода.
Зайцев особо изучал это явление, заметно влиявшее на урожай, и показал, что некоторые плоды не завязываются из-за неудавшегося опыления, другие же — из-за недостаточного питания цветка; именно поэтому в конце сезона, когда питательных веществ в почве оставалось мало, а требовалось их особенно много, ибо кусты к этому времени сильно разрастались, опадало большее число завязей, нежели вначале.
Вообще, весь процесс развития хлопкового растения выглядел не так просто, как мы описали. Картина варьировала в зависимости от условии погоды, плодородия почвы, избытка или недостатка влаги. Иначе и быть не могло. Живой организм растет и развивается под постоянным воздействием окружающей среды. Десятки и сотни факторов, порой едва уловимых, накладывают свой отпечаток на формирование любого организма, и хлопковое растение не исключение из этого правила.
Тем удивительнее, что начинающий исследователь в первых же своих наблюдениях вычленил главное; из тысяч и тысяч самых разнообразных фактов сумел сосредоточиться на том, что действительно вело к пониманию особенностей развития хлопкового растения.
«Факты — глупые вещи (до тех пор), пока они не приведены в связь с каким-нибудь общим законом». Эти слова одного из крупнейших натуралистов XIX века, Луи Агассиса, Зайцев поставит эпиграфом к одной из своих статей более позднего времени. Но этого кредо он держался с самого начала научной деятельности, поэтому и сумел не захлебнуться в море нахлынувших на него фактов, а уверенно проложить по нему свой собственный курс, и проложить без посторонней помощи.
Ведь молодой ученый работал в полной изоляции от мировой хлопковой науки. Война не позволяла наладить не только личные контакты с зарубежными учеными, но и получать заграничные журналы.
Правда, в автобиографии Зайцев посчитал это обстоятельство «во многом положительным, так как оно заставило меня проработать вопросы биологии хлопчатника с самого основания и во многом открыть совершенно новые пути». Но это он мог сказать лишь впоследствии, оглядывая пройденный путь.
А пока «работал он очень много, — как вспоминала Лидия Владимировна, — потому что у него был только один практикант. Г. G. сам делал наблюдения, взвешивал, подсчитывал; это ему давало возможность знать, сколько времени требует та или другая работа».
Практикантом — вернее, практиканткой, — а потом и ассистенткой его была Нина Федоровна Ярославцева, которой Гавриил Семенович поручил половину опытных делянок.
Иногда его в поле сопровождала жена, и тогда она вела записи под его диктовку. Лидия Владимировна быстро научилась разбираться в хлопчатнике; и, когда Гавриилу Семеновичу понадобилось уехать на день в Ташкент, он доверил ей наблюдения на своих делянках.
Она очень старалась в тот день. Задание выполнила безукоризненно. А потом ужасно мучилась, потому что коварное туркестанское солнце так обожгло ей шею и руки, точно она обварилась кипятком.
В августе 1916 года в Голодную степь нагрянул Вавилов. Он вернулся из Персии и готовил в Ташкенте экспедицию на Памир.
В Москве, в Петровско-Разумовском, когда Зайцев еще студентом появлялся на селекционной станции, Вавилов всегда шумно здоровался с ним, широко улыбался, называл «батенькой». Но Гавриил Семенович видел, что так же он держится со всеми, и скорее всего даже не был уверен, помнит ли Вавилов его фамилию.
Однако в Голодной степи Николай Иванович первым делом справился о нем, а примчавшись в Улькун-Салык, сразу же потащил в поле.
Сотни испытываемых линий, гибриды, в том числе межвидовые, которые так редко удается получить, тщательнейшие наблюдения за всеми особенностями растений — такого размаха Вавилов не ожидал увидеть. Теория конусов ошеломила его. Знаток многих культурных растений, Вавилов понимал, что его коллега сделал открытие огромной важности.
Впервые удалось установить четкое соответствие между внешним (морфологическим) строением растительного организма и внутренними (физиологическими) процессами его жизни. И это на хлопчатнике — растении, еще вчера считавшемся одним из самых малоизученных.
— Пишите же, батенька, скорее пишите! — только и воскликнул Вавилов, когда получил ответы на все свои вопросы.
Писать! Зайцев даже испугался. Писать, имея всего лишь двухлетний запас наблюдений…