Царство покрытосеменных

Середина мелового периода явилась в истории растительного мира переломным моментом. Если в нижнемеловых отложениях мы находим остатки обычных мезозойских растений - цикадовых, беннеттитовых, гинкго-вых, хвойных и папоротников, то в верхнемеловых породах картина совершенно другая. Почти повсеместно мы начинаем встречать многочисленные остатки покрытосеменных. С резкой сменой декораций мы уже сталкивались в предыдущих главах, но наступление века покрытосеменных произошло особенно неожиданно и во многом непонятно. Известный советский ботаник М. И. Голенкин считал, что в то время произошли космические явления, изменившие характер земной атмосферы и сделавшие ее более прозрачной. Бурному потоку световой энергии по-настоящему могли противостоять только покрытосеменные. Эта популярная в свое время гипотеза теперь уже оставлена палеоботаниками. Большинство палеоботаников приходит сейчас к убеждению, высказанному В. А. Вахрамеевым, что покрытосеменные первоначально появились на возвышенных и гористых пространствах. При возникновении обширных засушливых зон, приведших к вымиранию мезозойских влаголюбивых растений, покрытосеменные широко распространились по Земному шару. В этом смысле интересно, что наиболее примитивные из современных покрытосеменных (например, магнолиевые) сохранили доныне свою привязанность к горным местам.

Гипотеза о горном происхождении покрытосеменных подкупает своей логичностью, но не решает всех стоящих перед палеоботаникой вопросов. Мало ответить на вопрос "где", нужно показать еще "как" они произошли Палеоботанические "документы" не сохранили, к сожалению, соответствующих "записей". Древнейшие из известных нам покрытосеменных имеют уже все основные отличительные особенности этого класса. Как и все другие крупные группы растительного царства, покрытосеменные появляются уже вполне оформленными. Поэтому на вопрос "как" приходится отвечать не палеоботанике, а ботанике.

Основным оружием покрытосеменных в их борьбе за существование, безусловно, был цветок. Но решающую роль сыграли не краски венчика, а строение завязи. Завязь состоит из отдельных плодолистиков, а в них надежно скрыты от высыхания и поедания насекомыми зачатки будущих семян. Возникновение этой надежной системы - объект долголетних споров ботаников и палеоботаников. В возможных предках покрытосеменных перебывали чуть ли не все основные группы растений, даже хвощи.

Неожиданное и остроумное решение проблемы предложил советский ботаник и палеоботаник А. Л. Тахта-джян. Он рассуждал примерно так. У предков покрытосеменных семезачатки были разбросаны по всему листу. Сидя в нераспустившихся почках, такие семеносные листья должны были складываться. Представим себе теперь, что лист остается в сложенном (кондупликатном) состоянии, края его срастаются, а спрятанные внутри семезачатки продолжают развиваться. В результате получится орган, который иначе как плодолистиком не назовешь. Анализ цветка современных покрытосеменных показал, что именно так могло обстоять дело. Такая способность к половому созреванию в недоразвитом или просто зародышевом состоянии называется неотенией. Гипотеза неотенического происхождения покрытосеменных разделяется если не всеми, то очень многими ботаниками.

В эволюции покрытосеменных неотенические явления, по-видимому, сыграли очень большую роль. С этими явлениями А. Л. Тахтаджян связывает также происхождение травянистых покрытосеменных.

Свое победное шествие по планете покрытосеменные начали, будучи деревьями. Не случайно самые архаичные среди них, например магнолии, - всегда древовидные. По общему мнению ботаников, травы появились на земле позже. Травянистые (особенно однолетние) растения имеют перед деревьями серьезные преимущества. У них короткий жизненный цикл, раннее созревание. Будучи прижаты к земле, они легче переносят холод. В суровую зиму им легче спрятаться под снегом. У трав быстро чередуются поколения. Это тоже выгодная особенность, позволяющая им быстрее изменяться, приспосабливаться, а затем распространяться по поверхности планеты. Только травы смогли заселить высокогорья, пустыни и полярные страны. Деревьям туда проникнуть не удается. Что же такое трава, чем она отличается от деревьев?

Проследим развитие дерева. Вот семя прорастает, и образуется небольшое растение, называемое проростком. В отличие от животных, развитие растения идет путем наслаивания все новых и новых слоев клеток, которые перекрывают, но не замещают ткани проростка. Сам проросток, в сущности, почти не отличается от лишенной цветков травы. Иными словами, проросток, притормозивший развитие всех своих органов, кроме цветов, вполне может рассматриваться как трава. Здесь уместно напомнить, что растения часто спешат размножаться, не достигнув нормального взрослого облика. В ботаническом саду на острове Тринидад однажды неожиданно зацвело красное дерево, имея в высоту всего 25 см. Иногда начинают вдруг плодоносить совсем юные сеянцы клена, груши, яблони, бузины и других деревьев. Обычно это происходит не от хорошей жизни. И. Т. Васильченко обнаружил в Намангане пень грецкого ореха с однолетним побегом, который плодоносил. Полученные семена были посеяны, и новый урожай получили в год посева.

Вывод о том, что трава - это задержавшиеся в развитии деревья, уже напрашивается сам. Эта мысль, сейчас вполне естественная, а когда-то неожиданная, также принадлежит А. Л. Тахтаджяну.

Мы ничего не говорили здесь о добытых палеоботаниками фактах по истории флоры, составленной преимущественно покрытосеменными. Такая флора заселяла Землю, начиная со второй половины мелового периода. С соответствующими отпечатками растений мы встречаемся на всех материках. Рассматривать все эти документы не будем, так как это не входит в задачу нашей книги. В столь молодых отложениях мы, в сущности, встречаемся с современными родами, а то и видами. Некоторые необычные растения интересны лишь для специалистов и вряд ли заслуживают рассмотрения в популярной книге. Рассказ о флоре кайнозоя немыслим без знакомства с систематикой современных растений, а это требует слишком больших отступлений в область палеоботаники. Все же мне хочется отметить, что в расшифровке этой главы истории растений огромную роль сыграли труды наших замечательных палеоботаников Л. Н. Криштофовича, И. В. Палибина и их учеников.

Последние миллионы лет проходили под знаком нарастания климатических контрастов на Земном шаре. В начале последнего, четвертичного периода, т. е. полтора-два миллиона лет назад, на Земле началась эпоха оледенений, что было большим событием для растительного мира. Смещение климатических зон повлекло за собой переселение растений, появились обширные площади тундры и лесотундры.

О драматических событиях в жизни растений в эти трудные для них времена мы узнаем главным образом по остаткам захороненных в горных породах спор и пыльцы. Но это уже совершенно особая тема для разговора. Интересующиеся могут почитать об этом в популярной брошюре С. А. Сафаровой "С микроскопом в глубь тысячелетий".