Возникновение полового процесса

Важнейшим событием в истории растительного мира на рассматриваемом нами этапе было возникновение полового процесса, сыгравшего огромную роль во всём дальнейшем развитии растительного мира. Если судить по ныне живущим бактериям, сине-зелёным водорослям и подавляющему большинству жгутиковых, жившие до водорослей организмы размножались бесполым или вегетативным путём: делением своих одноклеточных тел, распадением на части нитчатого тела или путём образования специальных органов - спор, которые являются также частью тела.

Водоросли сохранили все эти формы размножения.

При вегетативном размножении организм в своём потомстве как бы непосредственно продолжает своё дальнейшее развитие.

Половой же процесс каждый раз приводит к новой линии развития. Для осуществления полового процесса в организмах возникают половые клетки - мужские и женские. "Половая клетка биологически (а не химически) наиболее сложная. В ней потенциальные наследственные свойства, присущие всему организму, выражены в наибольшей степени, в сравнении со всеми другими клетками организма"^*. Половые клетки сливаются друг с другом (оплодотворяются) и образуют новую клетку, так называемую зиготу. Из зиготы развивается новый организм с двойственной наследственностью - материнской и отцовской.

^*(Академик Т. Д. Лысенко, Агробиология, Сельхозгиз, 1948, стр. 506.)

Благодаря соединению материнской и отцовской гамет обогащается наследственная основа потомства. Кроме того, соединение двух различных половых клеток повышает противоречия, свойственные живому телу, и ведёт к повышению жизненности потомства.

В этом и заключается выдающаяся прогрессивная роль полового процесса в развитии органического мира. "Двойственная наследственность обусловливает большую жизненность (в прямом смысле слова) организмов и большую их приспособленность к варьирующим условиям окизни"^*,- говорит о биологическом значении полового процесса академик Т. Д. Лысенко.

^*(Там же.)

Половой процесс у одноклеточных жгутиковых возник в форме слияния двух одинаковых клеток, не отличимых от обычных особей; в такой форме он сохранился и до наших дней у некоторых жгутиковых (рис. 16, а, б, в).

Рис. 16. Половой процесс путем слияния целых организмов: а, б, в - у жгутикового (компромонас); г - у одноклеточного клостериума; д - у нитчатой зигнемы

Это говорит о возможности возникновения полового процесса на почве питания, при котором один организм ассимилировал вещества другого организма. Переход от такой формы односторонней ассимиляции к новой форме обоюдной ассимиляции, приводящей к зарождению новой клетки с двойственной наследственной основой, определил возникновение полового процесса, который мы и можем наблюдать в наиболее простой форме у названных водорослей. Такую же простую форму полового процесса можно наблюдать и у широко распространённых водорослей, называемых сцеплянками (к ним принадлежит известная многим водоросль спирогира). Два одноклеточных организма (рис. 16, г) или две нити водоросли (рис. 16, д) сближаются друг с другом, оболочки клеток образуют выросты, направленные друг к другу, и между клетками возникает канал. Содержимое клеток переходит в канал и там сливается, или же содержимое одной клетки, переходя в другую клетку, сливается там с её содержимым. Из возникшей в результате полового процесса зиготы возникает новый организм.

У подавляющего же большинства водорослей половой процесс осуществляется при помощи особых половых клеток. У одноклеточных водорослей можно проследить историю совершенствования полового процесса.

Сначала мужская половая клетка и женская не отличались друг от друга по своей форме (рис. 17, а). Затем стали выявляться различия в величине клетки: женская половая клетка - более крупная, чем мужская (рис. 17,6); наконец, крупная женская половая клетка утратила свою подвижность, а мелкая, мужская, сохраняет её (рис. 17,в).

Рис. 17. Половой процесс путей слияния половых клеток (гамет): а - половые клетки одинаковые (изогамия); б - половые клетки различаются величиной: женская крупнее (гетерогамия); в - мужская клетка мелкая и подвижная, женская-крупная и неподвижная (оогамия). (Для примеров взяты формы полового процесса у хламидомонад.)

В процессе дальнейшего развития у более высокоорганизованных водорослей выработались специальные половые органы. Мужским органом явился антеридий, в котором развиваются сперматозоиды, а женским- оогоний, в котором развивается яйцо (рис. 18).

Рис. 18. Половые органы у водоросли вошерия: а _ антеридий, б - оогоний (1) и процесс оплодотворения (2)

Период господства водорослей во флоре Земли, несомненно, был очень продолжительным и может исчисляться несколькими сотнями миллионов лет. За это время сложились резко отличные друг от друга типы этих растений. Организация их тела достигла большой сложности. У них появились специализированные ткани. Большого совершенства достигли приспособления для осуществления полового процесса.

В огромном разнообразии видов водоросли живут и в наши дни, являясь господствующими среди растительных обитателей водоёмов. Водоросли представляют собой источник пищи для животного населения водоёмов, в первую очередь для рыбы. Поэтому хозяйственное значение водорослей огромно. Для лучшего развития водорослей применяются искусственные удобрения водоёмов. Морские водоросли используются для добывания иода (некоторые водоросли содержат его до 3% веса золы). Зола водорослей богата калием и используется в приморских странах на удобрение полей. В Китае и Японии некоторые виды морских водорослей используются в качестве пищи.

Небольшое число водорослей, однако, смогло приспособиться и к условиям наземного существования: они обитают в поверхностных слоях почвы, на поверхности почвы, на коре деревьев.