Много занимался Болотов вопросом изменчивости растений. От его внимания не ускользнул тот факт, что растения ведут себя по-разному: одни в течение длительного времени почти не меняются в процессе размножения (таковы, например, хлебные злаки, лен), у других же потомство иногда значительно отличается от родителей.

При сборах дикорастущих растений для гербария Болотову приходилось встречаться с фактами, когда особи одного и того же вида различались между собою настолько, что их можно было принимать за разные виды. Чаще всего это было в случаях нахождения растений в разных условиях обитания. Вполне естественно, что ученый объяснял такую изменчивость различными условиями жизни. Повседневная сельскохозяйственная практика говорила об этом же: растения, выросшие в условиях холодного дождливого лета, мало похожи на своих собратьев, которые выросли в жаркое сухое лето, и можно ли сравнить ниву на хорошо удобренной почве с нивой на полях, которые удобрялись только пролетавшими над ними птицами.

Но наблюдательный ученый замечал и другое: иногда при посеве однородного семенного материала (например, семян с одного растения) на небольшом выровненном участке почвы потомство вырастает неоднородным. Уже в самом начале своей деятельности в качестве сельского хозяина он встретился с поразившим его фактом, когда из купленных им сеянцев яблони, выращенных, по уверению крестьянина-продавца, из семян одной яблони, выросли растения, сильно различавшиеся по многим признакам, как морфологическим, так и хозяйственным.

Однажды в одном из иностранных журналов Болотов прочитал сообщение о том, что тюльпаны можно размножать семенами и что при этом потомство будет отличаться от родительского растения. Заинтересовавшись этим сообщением, Андрей Тимофеевич решил, во-первых, проверить сам факт изменчивости потомства, во-вторых, использовать это явление для получения новых сортов тюльпанов.

Со свойственной ему обстоятельностью подготовил несколько грядок, тщательно перемешав и выровняв почву. Семенные коробочки он взял с разных по окраске цветков растений, каждый образец посеял на отдельной грядке.

Много лет потратил ученый на проведение этого опыта. Никому не доверял работу с растениями, сам ухаживал за грядками, тщательно пропалывал, чтобы вместе с сорняками не вырвать нежные ростки тюльпанов. Летом бережно выкапывал луковички, в первые годы —мелкие, а затем все крупнее и крупнее. И только на пятый-шестой год появились цветки. Действительно, растения были разными. Хотя большинство повторяло родительский тип (от красноцветковых растений большая часть потомства тоже была красноцветковой, а от желтоцветковых — желтоцветковой), но потомство было разнообразным: во-первых, красный цвет был представлен многими оттенками, во-вторых, встречались растения с желтыми цветками, белыми, пестрыми. Желтоцветковый родитель тоже дал потомство большей частью желтоцветковое, но имелись растения и с красными цветками разных оттенков, белые и пестрые.

О результатах этого опыта в своих «Записках» Болотов запишет так: «Я дожидался, правда, их целые пять лет. Но зато имел удовольствие видеть не только превеликое множество у себя тюльпанов, но и действительно происшедшие от них многие новые и совсем оригинальные роды, из которых иные были очень хороши и наградили меня с лихвой за долгое ожидание и за все хлопоты, какие я имел с ними в сии годы, пересаживая их с места на место и всякий год выкапывая и перебирая» [¹² Там же. Стб. 764—765.]. 

Аналогичный опыт с размножением семенами растений, обычно размножаемых вегетативным путем, провел Андрей Тимофеевич и с другими культурами, в том числе с картофелем, черной смородиной. В одних случаях изменение потомства было весьма заметным, например у картофеля, в других не так резко выражено (смородина).

В дальнейшем результаты этих опытов Болотов соединит с данными опыта с посевом яблочных семян и придет к весьма важным обобщениям и интересным выводам.

Андрей Тимофеевич проснулся внезапно, будто кто- то толкнул его. Так он просыпался в тех случаях, когда нужно было вставать в необычное время, и он еще с вечера, боясь проспать, настраивал себя соответствующим образом. И сразу же в сознании отчетливо всплыли причины сегодняшнего раннего пробуждения. Тюльпаны! Появление первых цветков у этих необычных растений. Возможность своими глазами увидеть результаты многолетних трудов, убедиться в осуществлении своих ожиданий. Ради этих счастливых минут стоило пожертвовать часами утреннего сна. Андрей Тимофеевич быстро вскочил с постели, накинул халат и босой вышел на крыльцо.

Растения, умытые росой, стояли свежие, чистые, бодрые. Капельки росы на цветках и листьях, сверкавшие разноцветными огоньками, придавали утру праздничный вид. А вот и заветная грядка с тюльпанами. Андрей Тимофеевич окинул ее быстрым взглядом и... даже вскрикнул от восторга. Давно ожидаемые цветки еще вчера скрывавшие свои тайны в упругих бутонах, сегодня красовались во всем своем великолепии, воочию демонстрируя осуществление того, что хотел создать Андрей Тимофеевич, чего он так долго ждал, боясь обмануться в своих надеждах. Вот они, бастардные (гибридные) тюльпаны — плод его творения, плод сознательного создания новых форм растений. Андрей Тимофеевич тут же хотел заняться более обстоятельным изучением и описанием полученных бастардов, но волнение от необычности увиденного мешало ему сосредоточиться, и он решил отложить эту серьезную работу до следующего раза, тем более что для подробного описания цветков нужно, чтобы их венчики были полностью открытыми, а у тюльпанов это происходит, когда воздух уже хорошо прогреется под живительными лучами солнца.

Раздумывая над результатами опыта, Андрей Тимофеевич незаметно для себя пришел к своему любимому месту — скамейке на крутом берегу Скниги, где он любил сидеть, обдумывая важнейшие события своей жизни.

Рис. 4. Болотов в дворяниновском парке, с картины худ. М. Г. Пономаренко

С этого места открывался широкий вид на окрестные дали. Недаром в свое время Андрей Тимофеевич исходил всю территорию имения в поисках места для постройки нового дома. Речка Скнига делала здесь большую излучину, подмывая с одной стороны большую гору, а с другой образуя обширную долину. На вершине горы Андрей Тимофеевич и поставил дом, лицом к реке. Склон горы был украшен террасами и цветниками. В долине в живописном беспорядке разбегались домишки небольшой деревни. На этой скамейке Андрею Тимофеевичу всегда хорошо думалось. Взгляд, скользя по далеким предметам, не отвлекал от мыслей, и они плавной чередой тянулись одна за другой, уходя вглубь и добираясь в конце концов до сути дела. Иногда мысли текли причудливым извилистым путем, забираясь в далекие глухие дебри. Вот л сейчас, находясь под впечатлением увиденных п цветущих тюльпанов, ученый вспомнил историю их создания.

Еще много лет назад он сразу после возвращения из армии в Дворяниново увлекся сбором и определением дикорастущих растений. Передавая свой опыт в этом направлении, Болотов писал: «...необходим надобно брать прибежище к ботанической науке и заимствовать из ней хотя краткое понятие о разных классах трав, на которые ботаники все травы и произрастения разделяют, познакомиться несколько короче с теми приметами и частями произрастения, которые они наиболее рассматривают и которые помогают им узнавать оные» [¹³ Болотов А. Т. Избр. соч. М.: МОИП, 1952. С. 357.].

Сбор гербария и исследования морфологии растений уже вскоре привели Болотова к выводу о существовании удивительного явления в растительном мире: с одной стороны, потомки довольно точно воспроизводят своих родителей (это позволяет земледельцам уверенно вести хозяйство), с другой — не редки факты значительной изменчивости форм. Особенно часто эту изменчивость ученый наблюдал при посеве семенами растений, которые обычно размножаются вегетативным путем .

Не мало пришлось поразмышлять и поэкспериментировать Андрею Тимофеевичу, прежде чем удалось ему приоткрыть завесу над тайной наследственной изменчивости. Одну из ее причин он нашел в перекрестном опылении родителей с разными признаками. Отсюда для его пытливого ума был лишь один шаг до того, чтобы попытаться искусственно получать новые формы растений. Твердо стоя на позиции существования у них пола и отчетливо представляя процесс полового размножения, он предпринял серию опытов по гибридизации тюльпанов, лилий, гвоздик и других цветочных растений.

Однако скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Не мало пришлось потрудиться Болотову, прежде чем перед ним предстало то, что увидел он сегодня на грядке с тюльпанами. Сколько горьких минут пришлось ему пережить, когда, внимательно исследуя завязи опыленных цветков, не обнаруживал он в них гибридных семян или, посеяв полученные единичные семена, долго с тревогой на душе ждал их всходов, да так и не дожидался! Сколько исследований пришлось провести, прежде чем он освоил методику опыления разных видов растений, при которой семена от искусственного скрещивания стали завязываться регулярно!! Оказалось, что для этого нужно подобрать фазы развития цветка, часы суток и многое другое. Точно так же и с прорастанием семян. Проведя множество опытов по изучению условий прорастания семян и факторов, влияющих на этот процесс, Болотов все же сумел добиться того, что даже слабо развитые щуплые семена давали всходы.

Правда, такие семена он проращивал не в почве, а в тарелках с водой, добавляя туда сок чеснока или других растений.