Проблемы морфологии и биологии цветка

Цветковые — господствующая на Земле группа растений — отличаются многими замечательными чертами от всех остальных растений. Причины внезапного бурного заполнения всех возможных ареалов Земли цветковыми растениями служили предметом часто весьма эмоциональных и ярких построений ботаников. (Как и в других аналогичных случаях, я предпочитаю предоставить слово специалистам). Н. В. Первухина в книге «Проблемы морфологии и биологии цветка» пишет, что появление покрытосеменных, или цветковых, растений представляет собой один из самых значительных этапов эволюции органической жизни на Земле. М. И. Голенкин назвал свою книгу, посвященную цветковым растениям, «Победители в борьбе за существование». В самом деле, покрытосеменные являются господствующей группой растений на нашей планете, они составляют главную массу растительного вещества (высших растений). В настоящее время, как указывает Первухина, цветковые занимают то место растительных космических деятелей, которое в прежние эры было занято ныне исчезнувшими папоротникообразными, образователями толщ каменного угля. Современный животный мир, особенно высшие позвоночные (млекопитающие, птицы) и насекомые, всецело зависят от покрытосеменных. Человек, по образному выражению Голенкина, является порождением покрытосеменных. Победа цветковых была переломным этапом, революцией в судьбах всего живого населения Земли. Поэтому середина мелового периода — время массового появления покрытосеменных на Земле — начало новой эры в жизни нашей планеты. Замечательно, что эта новая эра наступает внезапно. Сьюорд говорил о победе покрытосеменных на Земле как о «головокружительно блестящей карьере», сравнимой со «всемирным взрывом». Еще Дарвин отмечал, что вопрос о происхождении покрытосеменных окружен «ужасной тайной». В самом деле, что обусловило столь явное биологическое совершенство цветковых растений? Вероятно целый комплекс достоинств. Покрытосеменные отличаются от других растений чрезвычайно высокими темпами роста и развития. Голенкин считал наиболее характерной жизненной особенностью покрытосеменных их способность выдерживать максимальные дозы яркого солнечного света. В. Н. Любименко по приспособленности к световому образу жизни покрытосеменных считал покрытосеменных «венцом эволюции». Из приведенного «конспекта» текста Н. В. Первухиной видно, что главным отличием цветковых растений от всех остальных является их наиболее быстрый рост и развитие, обусловленные наиболее интенсивным фотосинтезом. Это позволяет цветковым растениям быстро совершать жизненный цикл (накапливая большую биомассу!), приспосабливаться к жизни в местностях с кратковременными периодами, благоприятными для жизнедеятельности (краткое лето в околоарктических широтах, краткие периоды достаточной влажности в пустынях и степях). Кратковременность, односезонность жизненного цикла позволяет цветковым растениям (первично древовидным) существовать в виде биологически весьма совершенных трав. Все в целом приводит к резкому ускорению эволюционного развития цветковых растений.
Теперь уместно попытаться ответить на вопрос: что является ведущим звеном в процессе биологического совершенствования цветковых растений?
Узловым моментом здесь, вероятно, оказывается скорость движения веществ в проводящих путях цветковых растений, М. И. Голенкин характеризует систему проводящих пучков покрытосеменных как доведенную до последней степени совершенства, что обеспечивает одновременно быстрый приток минеральных веществ и воды в столь же быстрый отток образовавшихся в листьях веществ'. А. Л. Тахтаджян полагает, что способность покрытосеменных к значительному увеличению количества синтезируемого в процессе фотосинтеза органического вещества связана с возникновением высокосовершенных проводящих сосудов. По существу речь здесь идет о следствиях морфологического прогресса. У большинства предшественников цветковых растений движение воды (водных растворов) сопряжено с неоднократным прохождением ее через одревесневшие стенки трахеид (например, у голосеменных). Ясно, что такое движение не может быть достаточно интенсивным. У цветковых растений трахеиды становятся члениками сосудов — цилиндрическими сегментами водопроводной трубы, иногда непрерывно идущей от корней к листьям. Однако известно, что водопроводные сосуды многократно и независимо возникали в ходе эволюции у растений разных групп — у плауновидных, папоротников, голосеменных, покрытосеменных (см. ниже). Таким образом дело не в том, что лишь покрытосеменные растения «научились» изготовлять сосуды без перегородок. Эта задача решалась и раньше в эволюции менее прогрессивных групп. Зато, вероятно, только цветковые растения смогли извлечь из резкого ускорения потока воды максимальную пользу, что обусловливается особым совершенством устьичного аппарата, биохимии фотосинтеза и, наконец, самым явным преимуществом покрытосеменных, а именно, образованием настоящих семян, приспособленных для сохранения и распространения жизни в весьма суровых и разнообразных условия. На фоне всего этого комплекса достоинств покрытосеменных возникновение непрерывных водопроводных сосудов оказалось истинным ароморфозом, резко увеличившим биологическое совершенство этой группы и обеспечившим способность покрытосеменных быстро заполнить занятые ранее другими экологические ниши.







Материалы

Яндекс.Метрика