Владимир Комаров - Происхождение растений
Листья папоротникообразных растений силурийской, девонской и каменноугольной эпох сначала представлялись все как листья настоящих папоротников. В 1904 г. Оливер и Скотт в Англии[72] выяснили принадлежность находимых в каменноугольных пластах семян к листьям древовидного папоротника Lyginodendron oldamium Will., который таким образом оказался не папоротником, а голосеменным растением и стал первым представителем особого класса семенных папоротников или Pteridospermae. В последнее время доказано[73], что большинство папоротниковых листьев, находимых в каменноугольных отложениях, принадлежит птеридоспермам, но все же семена редко сидят на листьях, чаще их находят отдельно. Известны, однако, и прямые находки листьев, по краям которых сидят семена. Таковы находки некоторых Pecopteris, Linopteris и пр. Даже оригинальный глоссоптерис, этот наиболее типичный представитель гондванской флоры, оказался семенным растением.
Семена папоротников птеридосперм несколько доходили на семена современных саговников с крупной пыльцевой камерой, часто они сидели в особой «чаше», т. е. были окружены небольшими листочками. Странную на наш взгляд картину представляли собой эти многочисленные в свое время папоротники, часто с кружевной листвой, по краям которой свешивались массивные семена.
В ряду плауновых известен род лепидокарпон (Lepidocarpon), у которого односеменные макроспорангии были окружены специальным покровом, или интегументом, и сверх того еще несколькими спорофиллами. Отсюда легко себе представить и возникновение семян у кордаитов и гинкговых.
Таким образом, возникновение семян старше возникновения цветка. Древнейшие семена одиночны, соответствуют отдельным макроспорам, которые были окружены защитными выростами и листочками. Значение их то, что заростки, развившиеся внутри макроспор, получили от материнского растения больше защиты и питания, чем у тех папоротникообразных, макроспоры которых падали с дерева в болото или на сырую почву и там уже развивали заростки, архегонии и зародыши, как это было, например, у лепидодендронов.
Семя, как совершенный орган зародышевой жизни, как возможность развивать и сохранять зародыши от разрушительных климатических влияний, дало растениям возможность проникнуть в глубь обширных материковых пространств, оторваться от морских побережий и, используя кратковременные влажные периоды, в связи с временами года, — развить обширные заросли. А там, где растений много, они сами увлажняют воздух, испаряя воду за счет грунтовых вод, и дают возможность ютиться в их тени также и представителям древних типов, самостоятельно живших лишь у воды.
Заканчивая наш обзор, мы видим, что многое еще не выяснено, не установлены точные факты прошлого, нет возможности проследить всю цепь изменений, предшествовавших явлениям современности. Но это еще придет.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Перед нами прошла в сжатом, очень кратком изложении история земной растительности. Мы видели, что сначала появились и стали развиваться простейшие обитатели водоемов, включая и море. Затем в течение долгого периода жизнь особенно пышно развивалась в море, тогда как суша оставалась сравнительно пустынной. Это был первый период мироздания, поскольку дело касается растений, это был период бактерий и водорослей.
Затем жизнь стала возможной и на суше. На каменной поверхности материков появились не только пленки водорослей, но и подушки растений, близких к современным мхам. Они не оставили после себя следов, и мы еще не имеем растительных остатков этого периода. Кембрийские слои, поскольку дело касается пресноводных отложений, по-прежнему немы для нас. Мы только догадываемся об этом втором периоде, когда, сохранив бактерий, жгутиковые организмы и водоросли, Земля обогатилась еще и мхами. Но все же мы предполагаем, что наступил и этот второй период мохообразных растений.
Верхние, т. е. самые молодые из силурийских отложений, дали нам доказательство, что развитие жизни на суше привело к образованию сплошного растительного ковра, низкого, но плотного, вырабатывавшего такую массу органических веществ, что это повело не только к развитию более пышной животной жизни, но и к образованию почв.
Эти растения, более совершенные, чем мхи, по еще менее сложные, чем плауны, дали третий период, или период мохообразных псилофитов.
Девонские осадочные слои дают к концу периода остатки древесной флоры папоротникообразных и хвойных — кордаитов. Растительность эта развилась много пышнее в следующий за девонским каменноугольный период. Как мы видели ранее, предполагают, что массовое развитие этой каменноугольной флоры, создав крупные запасы пищевых веществ, мощные слои почвы и нормальный процентный состав газов воздуха, было поворотной точкой в истории всего живого населения Земли. После этого развитие как растительного, так и животного мира пошло несравненно быстрее, и разнообразие земного населения чрезвычайно увеличилось. Так наступил четвертый период, или период папортникообразных.
Затем изменение климата, возникновение больших материковых массивов и крупных горных хребтов настолько изменили условия жизни растений суши, что победу в борьбе за существование могли одержать только растения с жесткими вечнозелеными листьями, хорошо выносящими и палящее солнце, и суховеи. Такими растениями являются голосеменные растения. И действительно, в осадочных пластах триаса и юры мы находим ясные доказательства тому, что наступил пятый период голосеменных растений.
К этому периоду относится пышное развитие таких растений, как саговники, араукарии, гинкговые деревья, тиссовые, родственники наших елей и сосен, и, наконец, родственники кипарисов и можжевельников.
В последующую эпоху, когда в морях отлагались толщи пишущего мела, на суше, наряду с развитием мира птиц, млекопитающих и насекомых, появились и начали множиться и в количестве п в разнообразии форм цветковые растения, деревья, кустарники и травы. Благодаря своей листве, быстрому росту и способности быстро распространяться, они понемногу захватили большую часть суши, оставив голосеменным и папоротникообразным сравнительно ничтожное место. Только в морях продолжали господствовать водоросли.
Таким образом, уже с меловой эпохи начинается господство цветковых растений, образующих шестой период, или период цветковых растений.
Период этот достиг своего расцвета в третичное время. Затем наступление более холодного ледникового периода уничтожило на севере большую часть живших там крупных растений, а когда за ледниковым временем последовало более теплое послеледниковое время, север снова заселился растениями, переселившимися с гор, расположенных южнее.
Так появились на земле предки растений, так постепенно выработалась п создалась вся цепь растительных организмов, благодаря тем последовательным изменениям на поверхности Земли, которые влияли на организм растений, вызывая в нем необходимость таких усложнений и усовершенствований, без которых растения погибли бы вовсе или ограничились бы одними лишь водорослями.
Наконец, в близком будущем мы предвидим решительное господство культурных растений, созданных уже не слепыми силами природы, а работою человека. Наступает седьмой период, период господства культурных растений. Волнующиеся поля пшеницы и других хлебных растений, стройные ряды хлопчатника, подсолнечника и пр., пышная зелень фруктовых садов, овощные культуры, наконец, культуры декоративных растений (парковые деревья и кустарники, цветочные культуры) — все это сменит непроходимые чащи первобытных лесов, обманчивую зелень болот и прочие исторически создавшиеся формы растительного покрова Земли. Заповедники сохранят резерв дикой растительности, из которого еще долгое время культиваторы будут черпать свежий материал для пополнения введенных в культуру растений, и только крутые гребни гор сохранят местами древние типы растительности, в поучение нашим потомкам. Несомненно, что организация земледелия на научных основах и связанная с этим полная победа человека над природой обещают человечеству возможность развить большое и прочное благосостояние.
Примечания
1
Углеводами называются в химии вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся здесь в том же количественном отношении один к другому, как и в воде. Сюда относятся: сахар, крахмал, клетчатка и другие подобные им по своему химическому составу соединения углерода, водорода и кислорода.
2
Воздух не химическое соединение, а смесь газов; анализы его, производившиеся в различных местностях, дают сходные результаты. Объемный анализ воздуха дает 20.95 % кислорода, 78,08 % азота и 0,93 % аргона. Воздух содержит еще от 0,03 до 0,04 углекислоты и менее 0,01 % инертных газов гелия, неона, криптона и ксенона, взятых вместе. Весовой анализ дает 23,1 % кислорода, 75,6 % азота и 1,29 % аргона. Сверх того воздух содержит значительное количество паров воды.
