Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию

В каком-то смысле семена возникли как ответ на ограничения, существовавшие у спор. Вместо того чтобы осуществлять половое размножение на поверхности земли, семенные растения стали объединять мужские и женские родительские гены прямо на материнском растении, снабжать потомство пищей и распространять его в прочной защитной оболочке, которая могла противостоять стихии и обеспечить прорастание там и тогда, где и когда для этого создавались подходящие условия. Со временем они даже заменили плавающие сперматозоиды пыльцой, чтобы больше не зависеть от воды. Поскольку сохранилось не так много ископаемых семян, которые можно исследовать, специалисты все еще спорят о деталях этого преобразования. Однако все согласны с тем, что это произошло в раннем каменноугольном периоде. И хотя каждый шаг этих преобразований не мог быть запечатлен в камне, сохранились живые образцы — потомки споровых растений, которые существуют и даже процветают вокруг нас. Мне не нужно ехать на конференцию, чтобы их увидеть, — они растут прямо в моем саду.

Ежедневно во время короткой прогулки до Енотовой Хижины я прохожу мимо споровых растений — начиная с мхов на газоне и кончая небольшим участком с папоротником-орляком, который пережил годы выкашивания, прополки сорняков, разведения костров и опустошительных набегов наших кур. Но то самое споровое растение, которое я хотел увидеть, растет в нескольких милях вниз по дороге, на скалистом утесе над морем, где приезжающие на наш остров туристы наблюдают за косатками. Ранним январским утром, захватив с собой сэндвичи, я отправился туда, чтобы отыскать небольшое, но от этого не менее интересное растение — плаунок.

Безмятежная водная гладь простиралась подо мной, покрытая лишь мелкой, искрившей на солнце рябью прилива, пока я шел, выбрав самый короткий путь. Не удержавшись, я остановился перекусить на открытом месте, чтобы впитать как можно больше тепла от зимнего солнца — такого редкого в наших краях. Однако, прежде чем развернуть сверток с сэндвичами, я заметил предмет своих поисков, выглядывавший из трещины в скале рядом со мной. По правде говоря, я знал, что найду его без особых усилий. Я часто водил сюда экскурсии и однажды с гордостью наблюдал, как мои студенты-ботаники внимательно рассматривали эти мелкие растения, не обращая ни малейшего внимания на проплывавшую мимо стаю косаток. (Выросшие на острове, они были хорошо знакомы с китообразными, а вот плаунок увидели впервые!)

Я присел, чтобы рассмотреть растение поближе. Плаунки, или селагинеллы, ведут свое происхождение непосредственно от лесных гигантов каменноугольного периода. Хотя это растение достигало всего нескольких дюймов в высоту, его листья, прижатые к маленькому стеблю, выглядели бы вполне уместно среди ископаемых в Нью-Мексико. Но то, что умеет плаунок, выделяет его из всех остальных споровых растений, когда-либо живших на планете. Я отщипнул кончик растения и, старательно прищурившись, попытался разглядеть его в солнечном свете. Затем я потер глаза и вздохнул. Следует признать, что я достиг момента в жизни, когда уже не могу любоваться спорами, если забыл захватить с собой очки.

Мне удалось получить хорошо сфокусированное изображение того, что я искал, с помощью препаровальной лупы по возвращении в Енотовую Хижину. Споры буквально светились, уложенные в крапчатые золотистые спорангии у основания каждого листа. Но в том, что многие крошечные предметы выглядят очень красиво при увеличении, нет ничего необычного. Необыкновенными делают эти споры их разные размеры. Внизу стебля споры большие и гладкие, как речная галька, а ближе к верхушке располагаются маленькие споры, они высыпаются из золотистых спорангиев, как кучки красноватой пыли. Плаунки умеют то, чему пришлось научиться и предкам семенных растений, а именно разделению полов. Крупные споры — женские, предшественники яйцеклеток, а мелкие — мужские, предшественники сперматозоидов. Такая система не только увеличивает генетическое разнообразие, но и позволяет растениям начать «упаковывать завтрак», вкладывая энергию (в виде запасных веществ) в женские споры, предназначенные для того, чтобы образовать новое растение. Несмотря на то что женские и мужские споры по-прежнему путешествуют самостоятельно и дают при прорастании отдельное поколение гаметофитов, а сперматозоиды все еще нуждаются в воде для оплодотворения, это удачное приспособление возникало по меньшей мере четыре раза в ходе эволюции споровых растений. И один раз привело к появлению семян.