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

клетки, без ядра, но с цитоплазмой. Сахара могут полимеризоваться и забить клетку, тогда транспорт прекратится; чтобы это предотвратить, нужны ферменты, обращающие полисахариды в моносахариды, и какая-никакая биохимия. Но трудно быть живой клеткой, когда через тебя постоянно течёт сахарный раствор. Потому‐то ядро исчезает, а роль синтезатора ферментов берут на себя клетки-спутницы, прилепленные сбоку и имеющие ядро и множество митохондрий (исходная клетка-предшественница делится вдоль на будущие ситовидную трубку и клетку-спутницу, так что суть у них едина). У ситовидных трубок есть ситовидные поля – ситечки из мелких отверстий – на торцах, в отличие от заострённых коротких ситовидных клеток споровых и голосеменных, имеющих ядро и ситовидные поля по бокам.

* * *

Покрытосеменные традиционно делятся на две главные группы – двудольные Dicotyledones и однодольные Monocotyledones. Им придаётся разный ранг – от класса до группы отрядов-порядков. Некоторые современные ботаники не склонны к такой систематике, но она удобна.

Однодольные имеют одну маленькую семядолю у зародыша, а двудольные – две большие; у однодольных эндосперм большой, а у двудольных – маленький; у однодольных листья обычно с укороченным черешком, без прилистников, часто стеблеобъемлющие и обычно с параллельным или дуговидным жилкованием, а у двудольных листовая пластинка часто расчленённая, с выемчатыми или зубчатыми краями, с сетчатым жилкованием; у однодольных число частей цветка часто кратно трём, а у двудольных – четырём или пяти. Очевидно, что всё это – тенденции, в реальности же несложно найти огромное количество исключений во все стороны.

Двудольные и однодольные растения, кроме прочего, отличаются наличием у первых и отсутствием у вторых камбия. Это имеет особое значение для деревьев. Камбий есть и у хвойных, так что, вероятно, был унаследован двудольными от голосеменных, тогда как однодольные его потеряли (у однодольного красноднева Hemerocallis из Asphodelaceae есть остаточный камбий). Как уже говорилось, камбий – слой активноделящейся ткани между более наружной флоэмой и более глубокой ксилемой. Он растёт наружу, а внутренние слои как раз становятся ксилемой – водопроводящей тканью. Если климат мало-мальски сезонный, ксилема образуется в виде красивых годовых колец. А много вставленных друг в друга колец оказываются намного прочнее, чем ствол той же толщины, но монолитный, без внятной структуры. Кольцеобразная ксилема позволяет двудольным быть большими, прочными и густо-ветвящимися. Всё это дополняется либриформом – специальной механической тканью, которая появляется только у цветковых.

А это прекрасно! В густых многомерных кронах с мягкими листьями здорово бегать, прыгать и прятаться – то, что надо для мелких древесных животных, в том числе наших приматоморфных предков. За счёт этого у пращуров развились вестибулярный аппарат, мозжечок, отличная координация движений, цепкие лапки, способность далеко прыгать. Кроме прочего, прочность цветковых деревьев позволяет им быть менее смолистыми, а это, в свою очередь, приводит к большей съедобности со стороны грибов, выгниванию сердцевины и образованию дупел. А в дуплах можно безопасно жить-поживать да добра наживать, вить гнёзда и долго растить детишек. Это стало предпосылкой K-стратегии размножения и способности к обучению, которые в итоге довели нас до разумности. Минусов совсем немного: густая листва закрывает обзор, так что зрение у меловых млекопитающих просело; но в компенсацию осязание и обоняние вышли на новый уровень: «зато я нюхаю и слышу хорошо».

ДЛЯ ПУЩЕЙ ТОЧНОСТИ

В размножении выделяют две крайности: r-стратегию и K-стратегию. При r-стратегии детёнышей много, смертность у них высокая, выживаемость низкая, забота о потомстве обычно отсутствует или упрощена. При K-стратегии детёнышей мало, смертность у них низкая, выживаемость высокая, забота о потомстве хорошо развита. Идеальные примеры r-стратегии – кораллы, лососи и лягушки, откладывающие огромное количество икринок и никак не заботящиеся о них, а чемпионом является дождевик гигантский Calvatia gigantea, выкидывающий 7x1012 спор. Идеальные примеры K-стратегии – слоны, киты и человекообразные обезьяны, а чемпионом является цивилизованный человек, у которого детская смертность стремится к нулю, а детство с гиперзаботой со стороны взрослых продолжается треть или даже половину жизни.

Конечно, понятия r- и K-стратегий относительное: полёвка имеет r-стратегию на фоне гориллы и K-стратегию на фоне сосны.

Как уже говорилось, камбий и годовые кольца есть и у хвойных, но у них нет либриформа. Это можно наглядно проверить, согнув кончики маленьких веточек елки и тополя: у голосеменной ёлки ветка как будто резиновая, гнётся во все стороны и не ломается, а у тополя куда более жёсткая. Либриформ позволяет покрытосеменным куститься в полный рост и во всех возможных направлениях. Большинство голосеменных – саговники, гинкго, почти все хвойные – имеют очень простое, по сути двумерное ветвление: веток либо вовсе нет, либо сучья отходят нечастыми мутовками от столбообразного ствола. При этом густые иголки и жёсткие кожистые листья мало того, что непитательны, ещё и мешают двигаться мелким животным: прыгать по колючим хвойным очень неудобно, лучше неспеша ползать, причём лишь в двух направлениях – вертикально и горизонтально, без всякой фантазии.

Беспорядочные пучки волокон в стеблях однодольных не дают такой прочности, как кольца двудольных, отчего эта группа представлена в основном мягкими травами, а деревья (например, пальмы) обычно столбовидны и ветвятся минимально. Часто их «ствол» – вообще не очень ствол, а множество вложенных друг в друга стеблеобъемлющих листьев (отчего те, кстати, бесчерешковые), кольца которых механически аналогичны кольцам камбия, хотя намного слабее. Длинные горизонтальные ветви однодольным заказаны – они будут отваливаться под собственным весом.

Кстати, та же разница тканей сказывается и на строении корней: у однодольных они мочковатые, преобладают придаточные корни, тогда как зародышевый корешок быстро перестаёт расти, а у двудольных корни обычно стержневые, причём именно зародышевый корешок становится долголетним главным корнем. Растению с мочковатыми корнями трудно быть деревом, зато такая трава здорово удерживает почву. Большой же корень двудольных помогает быть им деревьями, кустарниками или многолетними травами.

Подытоживая, камбий с либриформом создали наш древесный образ жизни. Неспроста в юрском и меловом периодах появляются первые древесные млекопитающие. Среди них к нам с наибольшей вероятностью относятся первые плацентарные – юрская Juramaia sinensis и нижнемеловая Eomaia scansoria, а также первый приматоморф – поздне-позднемеловой Purgatorius ceratops. Строение их конечностей (в особенности – таранной и пяточной костей) указывает на способность прыгать, причём на границе мела и палеогена они научились скакать на длину, превышающую длину собственного тела. Этим плацентарные превзошли многобугорчатых и сумчатых – наших главных мезозойских конкурентов.

Покрытосеменные – происхождение, жизнь до грядки

Юра и позже

Происхождение цветковых теряется в мезозойских туманах. Тем не менее, общая картина проясняется при движении из глубины времён – от малопонятного к достоверному.

Прямые предки цветковых до сих пор неизвестны, хотя кандидатов полно. В качестве пращуров назывались семенные папоротники-птеридоспермы Lyginopteridopsida (в частности, глоссоптериды Glossopteridales и