От цветка до семени - Терехин Э.С.
Скачать (прямая ссылка):
Диплоидный организм, иначе спорофит, производящий споры, стали называть бесполым поколением. Гаплоидный же оргайизм — гаметофит, производящий гаметы, стали называть половым поколением.
Первоначально спорофит и гаметофит существовали раздельно. Пример такого разделения поколений дают нам те же папоротники, чье развитие было описано в начале главы.
Зачем же нужно разделение поколений? И почему оно сохранилось у столь высокоорганизованных растений суши, как папоротники? Именно потому, что паподотники некогда вышли из воды на сушу и стали сухопутными р-астениями. Но таковыми являются лишь спорофиты папоротников. Гамето-фиты же их до сих пор нуждаются в водной среде. Она нужна им для того, чтобы оснащенные жгутиками мужские гаметы могли передвигаться в поисках женских гамет. Иначе встреча мужской и женской гамет произойти не может.
Потому-то, кстати, сухопутные папоротники обитают лишь в тенистых и сырых местах, где может скапливаться дождевая или болотная вода. Для развития спорофитов избыток воды не так нужен — эти растения могли бы обойтись и без него. Но споры (хоть превратности судьбы и могут занести их куда угодно, на любую почву), прорастают и развиваются.в гаметофит только там, где для этого достаточно вла-ги»
13 Впрочем, у иных папоротников, хотя они называются водными и в самом деле обитают в воде, в процессе эволюции выработались приспособления, которые в сущности обеспечивали возможность протекания полного цикла развития на суше, в воздушной среде.
Так, у некоторых видов водных папоротников селагйнелл споры не выпадают из спорангия, а прорастают здесь же. Гаметофит, таким образом, паразитирует на спорофите, развивается и образует мужские и женские гаметы. В итоге слияния последних образуется зигота и развивается новый спорофит, который на первых порах становится паразитом на га-метофите. Только после образования корня и первого листа он покидает свою мать (гаметофит) и бабушку (материнский спорофит), переходя к самостоятельному существованию. Вероятно, такой способ развития у селагйнелл возник потому, что у этих папоротников не было особой нужды в интенсивном расселении. Выиграв независимость оплодотворения гамет от водной среды, селагинеллы проиграли возможность широкого освоения новых мест обитания. Селагинеллы даюг пример того, как гаметофит перешел к развитию на спорофите и как сомкнулись, таким образом, два разобщенных ранее звена цепочки чередования поколений. Дальнейшая эволюция в этом направлении еще более «спрятала» развитие га-метофита. У семенных (и в частности, у цветковых) растений он развивается в тканях спорофита. Более того, здесь же происходит и начальное развитие нового спорофита (зародыша будущего растения), вырастающего из зиготы. А что касается проигранных предшественниками возможностей спорового расселения, то природа в ходе эволюции нашла немало возможностей возместить их. В частности, в любом школьном учебнике ботаники можно найти немало примеров хитроумных приспособлений, с помощью которых распространяются и проникают на новые площади семена высших растений.
Из этих примеров видно, что образ жизни цветковых растений не возник из ничего, вдруг. Он — естественный результат эволюции менее совершенных форм растений, низших эволюционных ступеней растительного царства. Цикл развития цветковых растений гомологичен, как говорят биологи, циклам развития менее совершенных форм. То есть у тех и у других одни и те же принципы развития; различие состоит в том, что цветковые — это более совершенная форма жизни, более совершенный способ осуществления жизненных процессов, в основе своей единых для всех растений.
Кстати, одно из основных отличий цветковых и других семенных растений от их, стоящих на более низкой ступени эволюции, сородичей — это высокоразвитая способность к развитию и половому воспроизведению на суше, в воздушной среде.
Возвращаясь к вопросу о том, дети или внуки развивают* ся из семян материнского растения, и пытаясь дать точный ответ на него, мы должны помнить про общность живых организмов, про то, что новые и совершенные формы жизни — это не отрицание предшествующих, но развитие их.
Двое в едином образе
До сих пор мы рассматривали лишь вертикальную линию родства у растений — родственные отношения потомков а предков. Как пришлось убедиться, они достаточно сложны. Но столь же непросто разобраться в горизонталях родства, проследить, кто мать и кто отец растения. Вспомним, например, плеть .огурца, на которой вперемежку цветут и женские, и мужские цветки. Хотя это еще не самый сложный случай: ведь большинство растений имеет обоеполые цветки.
Многие века — от античных времен и по-чти до начала новой истории — ученые не могли дать определенного ответа на вопрос, есть ли пол у р-астений. В самом конце XVII века немецкий ботаник Рудольф Камерариус подвел итоги свои,х наблюдений и экспериментов в «Письме о поле у растений» и, казалось, утвердил в науке истину о том, что растение может принести жизнеспособные семена лишь тогда, когда в цветке сливаются два — мужское и женское — начала. Нэ эти наблюдения и эксперименты не были восприняты всеми его современниками как очевидные. И даже великий Гёте приветствовал оппонентов Камерариуса, которые выдвинули учение, острицавшее половой характер опыления у растений. Поддерживая умонастроения своего времени, он писал: «Это новое учение об опылении... можно считать в высшей степени желанным и уместным при обучении молодых людей н женщин, так как без этого преподаватель был всегда в большом затруднении. Когда эти невинные души для дальнейшего самостоятельного изучения брали в руки ботанические учебники, они не могли скрыть оскорбления своего нравственного чувства; вечные свадьбы, от которых нельзя избавиться, недопустимы с точки зрения чистой человеческой нравственности, так как единобрачие, на котором основываются нравственность, закон »и религия, совершенно исчезают в сплошной похотливости».
