Ботаника антрополога. Как растения создали человека. Ёлки-палки - Станислав Владимирович Дробышевский

голосеменным и особенно цветковым, а всякую водорослево-моховую мелочь валить в одну кучу. Нынче, напротив, одних мхов выделено три отдела, а цветковые из группы отделов стали в лучшем случае надклассом.

Так или иначе, настоящие растения включают в себя три разные группы водорослей – красных, зелёных и харовых.

Появились они на заре времён – в протерозое. Возможно, какой‐то водорослью была Grypania spiralis из Мичигана в США с древностью 1,87 млрд. л. н. (изначально эти слои были датированы аж 2,1 млрд. л. н., но после ошибку исправили). Сантиметровые зигзаги на красноватых камнях прекрасно видны невооружённым взглядом. Чисто гипотетически это могли быть гигантские бактерии или их колонии, но всё же, вероятнее, это уже эукариотические водоросли, причём даже, вероятно, многоклеточные.

* * *

Красные водоросли наиболее далеки от нормальных растений. Особенно экзотичны глаукофиты Glaucophyta (они же Glaucocystophyta), примерами коих могут служить Glaucocystis nostochinearum и Cyanophora paradoxa: они всегда одноклеточны или колониальны, а их хлоропласты-цианеллы (они же муропласты, или цианопласты, обычно один или два в клетке) столь примитивны, что до сих пор сохранили слой муреина – клеточной стенки исходной для хлоропласта бактерии. Впрочем, геном хлоропластов глаукофитов в десять раз меньше, чем у самостоятельных цианобактерий. Некоторые глаукофиты имеют пару неравных жгутиков, опушённых, но не так, как у охрофитов. Известно меньше тридцати видов глаукофитов; все они живут в пресных водоёмах.

* * *

Собственно красные водоросли, или багрянки Rhodophyta (они же Rhodophyceae и Rhodoplantae) весьма многообразны. Почти все они многоклеточны, крайне редко одноклеточны (например, Porphyridium cruentum и Rhodella violaceae), а из цикла размножения полностью исчезли все подвижные стадии со жгутиками.

Красные водоросли могли быть первыми многоклеточными существами на планете! В доломитах Тирохан в Индии с древностью 1,6 млрд. л. н. найдены тончайшие Rafatazmia chitrakootensis, разделённые на отдельные клетки с подобием хлоропластов внутри, а также Ramathallus lobatus – расплющенные, но исходно, вероятно, шарообразные. Два этих вида, вероятно, были красными водорослями и по совместительству древнейшими многоклеточными. В более поздних – 1,2 млрд. л. н. – канадских отложениях найдены ещё более выразительные Bangiomorpha pubescens в виде цепочек клеток.

Цикл размножения у красных водорослей бывает разным и иногда достаточно оригинален: после оплодотворения на женском гаметофите из зиготы образуется диплоидный карпоспорофит, производящий диплоидные же карпоспоры, распространяющиеся по воде и разрастающиеся в многоклеточный диплоидный тетраспорофит, на коем уже мейозом получаются гаплоидные тетраспоры, дающие начало гаметофиту. Получается, что спорофит подразделяется на две стадии, или, другими словами, добавляется ещё одна диплоидная стадия, причём многоклеточная, тогда как у прочих водорослей диплоидна только одна-единственная зигота.

Большинство красных водорослей – морские, причём могут жить на глубине до 200 м, что для фотосинтетиков – очень немало, так как это практически предел для солнечного света. Собственно, потому‐то они и красные: на глубину больше 100 м низкоэнергетические красные фотоны не проникают, так что для поглощения остаются только синие и зелёные. Получается, что на глубине красные водоросли – бесцветные, а отражать начинают только тогда, когда мы подсвечиваем их фонарём или поднимаем наверх, туда, где есть красные фотоны. Особенно своеобразны и красивы кораллиновые водоросли подкласса Corallinophycidae (например, Corallina), строящие себе известковые домики в виде корок или членистых трубочек, своей строгой геометрией и симметрией иногда похожие на помесь папоротника с кораллом-органчиком. Иногда они составляют немалую часть рифовых построек.

Впрочем, есть и пресноводные красные водоросли, например, болотный Batrachospermum буроватого или сине-зелёного цвета, похожий на слизистые комки лягушачьей икры (один из видов так и называется – B. gelatinosum).

Corallina

ВЕЛИКИЕ ДЕЛА МАЛЕНЬКИХ СОЗДАНИЙ

На больших глубинах существа бывают либо белыми (так как вокруг все слепые и никакого отбора на цвет нет, так что мутации, нарушающие синтез пигмента, не отсеиваются отбором), либо чёрными (чтобы не было видно в темноте, так как кто‐нибудь глазастый всё же найдётся), либо красными (так как синтезировать красный пигмент может быть дешевле, чем чёрный). Красных фотонов там всё равно нет, так что нечему отражаться. Получается, что чем глубоководное существо краснее, тем оно невидимее. Когда же мы достаём такого монстра – гребневика, осьминога или рыбу – на свет божий, то тут‐то оказывается, что они ярко-красные.

Один из самых богатых и типичных родов красных водорослей – Laurencia. Некоторые красные водоросли стали паразитами, причём часть из них – Choreocolax и Gonimophyllum – сохранила хлорофилл, а часть – Harveyella и Holmsella – уже утеряла. Паразитируют они, что характерно, на других красных водорослях.

Красные водоросли по‐своему полезны, поскольку их клеточная стенка содержит хитрые гелеобразные молекулы. Ирландский «мох» Chondrus crispus (который, кстати, едят как овощ) и другие красные водоросли применяют для получения каррагена (другое название – каррагинан) – аналога желатина для, например, сохранения мяса сочным, изготовления мороженого и молочных коктейлей. Из Phyllophora, Gracilaria, Gelidium и Ceramium добывают агар-агар – заменитель желатина. Исходно он использовался японцами в кулинарии, а в Европе оказался крайне полезен для изготовления питательных сред при культивировании микробов и электрофореза ДНК. Впрочем, и исходная функция никуда не делась: агар-агар применяют как загуститель при производстве супов, соусов, мороженого, мармелада, зефира, жевательных конфет, пастилы, суфле, джема и прочего подобного прозрачно-дрожащего.

* * *

Особняком стоят Rhodelphis limneticus, Rh. mylnikovi и Rh. marinus: с виду это достаточно типичные жгутиконосцы с парой жгутиков на переднем конце клетки. У них нет хлорофилла, они ведут хищный образ жизни. Их митохондрии имеют трубчатые кристы, в противоположность пластинчатым большинства растений; митохондрии не образуют ассоциаций с диктиосомами (составными частями аппарата Гольджи), типичных для красных водорослей. Однако генетически родельфисы наиболее родственны именно красным водорослям. Более того, хотя у них нет зримых пластид и пластидного генома, зато всё же есть белки пластид и их гены в ядерном геноме, а также некоторые гены фотосинтеза. Возможно, пластиды всё же есть, просто маленькие и прозрачные, а потому пока не были узреты микроскопистами. Получается, предки родельфисов в некоторый момент имели фотосинтез, но, возможно, в примитивной версии и не так уж от него зависели. Они были классическими миксотрофами – и авто- и гетеротрофами одновременно, но потеряли автотрофность. Все эти странности позволили выделить самостоятельный отдел-тип родельфидий Rhodelphidia.

Удивительна география родельфисов: два вида найдены в пресных озерах в Черниговской области Украины и во Франции, а второй – на морском мелководье в южном Вьетнаме. Думается, где‐то на планете есть и другие их родственники, пока нераспознанные.

* * *

Зелёные водоросли – самые водорослевые водоросли, без всяких оговорок. Они являются исходными представителями подцарства Viridiplantae и составляют целое инфрацарство и одновременно отдел-тип Chlorophyta (конечно, в разное время предлагались и иные названия: Chlorophycophyta, Chlorophycota, Chlorophytina, Chlorophyllophyceae, Isokontae и Stephanokontae).

В первом приближении зелёные водоросли делятся на два