Такие вопросы, как: откуда произошел мир, откуда взялась Земля, как появились на ней животные и растения и как произошел человек, мучают любознательные молодые умы и требуют возможно исчерпывающего ответа. Отсюда и потребность в популярной литературе по естествознанию.

На один из таких вопросов и должна ответить наша книжка о происхождении растений.

В ней мало нового. Факты, на которых построено ее изложение, заимствованы из появившихся уже в печати специальных трудов наших и иностранных ученых. Среди них особенно много сделано М. Д. Залесским, посвятившим себя изучению растительных остатков, погребенных в пластах палеозоя, и А. Н. Криштофовичем, отдавшим все свое внимание изучению растений третичного времени. За рубежом те же темы разрабатывали Готан, Потонье, Сапорта, Геер, Скотт, Пиа и другие ученые в Европе; Джеффрей, Берри, Вальтон и другие ученые в Америке. Благодаря их трудам, (в связи с все улучшающейся техникой просветления и микроскопирования растительных остатков в каменных углях и осадочных горных породах, мы иногда знаем об ископаемых растениях такие подробности их строения, которые еще плохо известны для ныне живущих.

Ежедневный опыт показывает, что человек в своем обиходе широко использует мир растений. Растения дают нам основную массу пищевых веществ, материал для выработки нашей одежды, строительные материалы и топливо. От растений мы получаем и вкусовые вещества и лекарственные. Растения дают нам дубильные экстракты, служат для окрашивания тканей, являются источником ароматических соединений для нашей парфюмерной и мыловаренной промышленности. Растительные масла, различные спирты, смолы и пр… добываемые из растений, широко используются в химической промышленности. Растения же, тлея в земле, образовали грандиозные запасы горючего: каменный уголь, нефть и торф, необходимые для тяжелой и легкой промышленности.

В пищу идут также вещества животного происхождения, но животные, которыми мы питаемся, вырабатывают эти вещества из растений. Значит, и в этом случае можно сказать, что мы питаемся растениями, переработанными животными. Без растений не было бы ни коров, ни овец, ни лошадей, ни других окружающих нас животных. Даже животные крайнего севера: киты, тюлени, моржи и различные породы рыб — погибли бы, если бы кроме них в море не было миллиардов микроскопических водорослей, образующих так называемый планктон.

Работы астрономов, геологов и других ученых над строением и развитием небесных туманностей, звезд, Солнца, планет солнечной системы с их спутниками и нашей Земли позволяют с достаточной вероятностью установить общую картину тех изменений, которым подвергалась наша Земля в течение первых миллионов лет ее существования.

Зародилась она в составе одной из спиральных туманностей, подобной одной из ныне существующих на небо. Туманности эти состоят из быстро движущихся газовых частиц, имеющих более или менее однородное строение. В составе туманностей спектроскоп не обнаруживает линий спектра, по которым можно было бы судить о присутствии здесь определенных химических элементов. Нет ни углерода, ни кислорода, ни азота. Постепенно эта масса первичной материи, сжимаясь и сближая свои частицы, превратила часть энергии этих быстро движущихся частиц в лучистую энергию и приобрела свойства белой звезды. Около 1920 г. очень стройной казалась гипотеза Локайера, выведенная им из анализа звездных спектров.

Никто при зарождении жизни не присутствовал; мало того, земная кора не сохранила в себе прямых свидетелей первых периодов существования жизни на Земле. В древнейших, так называемых архейских, пластах, возникших путем перекристаллизации осадков, отлагавшихся в первичных морях, не найдено до сих пор никаких окаменелостей или отпечатков животных или растений. Они появляются лишь в отложениях позднейшего, протерозойского времени. Однако и в этих древнейших слоях, немых, как их называют палеонтологи, находятся скопления углерода и кальция, имеющие, по всей вероятности, органическое происхождение. Иначе говоря: осадки этого периода в истории земной коры хотя и заключают в себе указания на происходившую тогда жизнедеятельность каких-то неведомых нам организмов, но следы эти изменены позднейшими процессами до полной неузнаваемости.

При таком полном отсутствии прямых свидетельств о начале жизни мы должны начать с логических предположений, исходя из достоверных фактов современности. Ведь и теперь есть на Земле организмы, крайне простые по своему строению и, кроме того, тесно связанные с процессами, происходящими вокруг них в неорганической природе.

Согласно сводке В. И. Вернадского (Геохимия, 1927), среднее содержание углерода в земной коре соответствует 0,4–0,5 % от общего ее веса. В странах, богатых известняками (углекислый кальций), количество углерода выше и достигает 10–12 %. Но во всех подобных случаях значительная часть этого запаса углерода образовалась за счет остатков живых существ и, особенно, растений, погребенных под слоями наносов.

Первичными соединениями углерода, возникшими помимо участия организмов в его накоплении, как показывают химические исследования продуктов вулканизма, являются углекислота, окись углерода, углеводороды, наконец, некоторые производные муравьиной кислоты, которая может образовываться при высоких температурах путем восстановления углекислоты в присутствии воды.

Угольная кислота, как уже упоминалось, выделяется вулканами в огромных количествах и затем более или менее равномерно распределяется в атмосфере. Как известно, она составляет 0,03 % общего веса нижних слоев атмосферы. И хотя углерод составляет только 3/11 веса углекислоты, а остальные 8/11 приходятся на кислород, тем не менее общий запас углерода в атмосфере исчислен в 800 биллионов кг.

Водород в свободном виде редок на Земле и не принимает участия в процессах жизни. Его главное значение — это его участие в образовании того окисла, который мы называем водой. Без воды нет жизни, она одно из главнейших условий осуществления жизни. В процессах обмена, свойственных живым существам, вода то диссоциируется, то снова образуется. Запас воды на Земле пока настолько велик, что мы не придаем значения участию живых организмов в ее круговороте. Недостаток воды в пустынях создает сейчас же соответствующее изреживание растительного покрова, уменьшение массы растительного вещества и общее обеднение жизни.

Так как при реакции фотосинтеза, т. е. при усвоении растением световой энергии и углерода, весь кислород углекислоты возвращается атмосфере, тогда как весь кислород воды втягивается в образование углеводов, то в сумме элементы воды превалируют в составе организма даже над углеродом (48,5 % против 45 % сухого веса). Вода, как показали работы акад. В. И. Палладина, играет выдающуюся роль в реакциях диссимиляции при дыхании, она является растворителем при всех перемещениях вещества в организме, а также двигателем при подаче зольных составных частей, всосанных корнями из почвы, из корней в листья, а также при подаче пластических веществ, выработанных листьями, к растущим частям стебля и корня.

Азот — необходимая составная часть живого вещества. Вопрос об усвоении его растениями является вопросом первостепенной важности. В сухом веществе растения содержится всего лишь около 1,5 % азота, однако он необходим для образования протеиновых соединений, без него нет белка, нет протоплазмы. Растения, выращенные в почве, лишенной соединений азота, остаются карликами, несмотря на благоприятные общие условия роста.

Основной запас азота — это океан атмосферы, нас окружающей. Зеленые растения лишены способности связывать свободный азот атмосферы, и долгое время агрономы и физиологи растений полагали, что свободный азот атмосферы и связанный азот органических соединений друг в друга не переходят. При гниении белков образуются аммиачные соединения, которые затем окисляются особыми селитряными бактериями в соединения азотной кислоты, а последние, входя в почвенный раствор, обеспечивают в дальнейшем рост растений. Таким образом, круговорот связанного азота захватывал только азот белков и азот азотнокислых солей почвы, если не считать промежуточных реакций.

Как мы видели, количества их, обращающиеся в организмах, очень невелики. Тем не менее в определенных участках земной коры всегда может оказаться временная недостача того или другого необходимого для жизни элемента. Поэтому перемещения и накопления их растениями и животными имеют большое значение. Каждый атом серы или фосфора, входящий в состав живого вещества, постоянно меняет своего носителя. То он входит в состав луговой травы, то отзывается в теле быка, съевшего эту траву, то переходит в тело человека, съевшего кусок мяса. Умер человек — и те же атомы серы и фосфора будут использованы бактериями гниения, а от них перейдут в почву и там снова будут в виде какой-либо соли серной или фосфорной кислоты поглощены корнем того или другого растения. Атомы эти могут быть одни и те же, может быть, на протяжении всей истории живых существ, насчитывающей не менее 300 млн. лет.

Если уточнять только что сказанное, то необходимо подчеркнуть значение тех элементов золы, без которых невозможно правильное развитие зеленых растений, а следовательно невозможен и круговорот жизни.

Благодаря трудам двух великих натуралистов Ж. Ламарка и Ч. Дарвина, мы знаем, что все живые существа, какие только имеются на Земле, связаны между собой настоящим, хотя и отдаленным родством. Оба они создали так называемую эволюционную теорию, согласно которой жизнь, возникнув на Земле в виде одной или немногих простейших форм, постепенно усложнялась и становилась все более разнообразной.

Понятие о совершенствовании, о прогрессе не всеми понимается одинаково. Микроорганизмы легко переходят от деятельной жизни к состоянию столь глубокого сна, что становятся совершенно безразличными к явлениям внешнего мира, их окружающего. В состоянии покоя, в виде спор, они могут продолжительное время обходиться без пищи, без воды, почти без воздуха; могут в этом состоянии выносить и большой жар и сильный мороз, а потом, как ни в чем не бывало, пробуждаться для новой деятельной жизни. Поэтому многим кажется, что они совершеннее нас, погибающих нередко от ничтожной простуды.

В архейский период произошло первое пробуждение жизни на Земле. Впервые в историю поверхностных явлений земной коры вошел новый химический активный фактор, который впоследствии созданием известняков, мела и пр. и концентрацией значительных запасов солнечной энергии в каменных углях, нефтях и пр. так сильно преобразовал эту поверхность.

Океаны архейского периода имели вначале воду, подогретую еще внутренней теплотой Земли. Можно думать, что возникшие к этому времени в вулканических ключах или иных мелких, теплых и сильно минерализованных водоемах или на влажной поверхности орошаемых водой скал хемотрофные организмы могли дать в прибрежной полосе мелководных морей значительные скопления жизни у поверхности воды. Мы не знаем, как скоро мог появиться хлорофилл, зеленое красящее вещество растений, но думаем, что он должен был появиться. С момента появления хлорофилла среда бактериеобразных организмов кембрия началось расслоение и должны были выработаться циановые или синезеленые водоросли.

Важнейшим вопросом древней географии является распределение моря и суши. Чем большее пространство занимают моря и чем теплее поверхностный слой воды в них, тем большая масса воды переходит при испарении в парообразное состояние. Чем больше водяных паров в атмосфере, тем небо туманнее, а продолжительность солнечного сияния менее длительна. Чем незначительнее площадь суши и чем выше на ней горы, тем больше дождей получат склоны этих гор. Чем, наоборот, обширнее суша, тем скорее часть ее получит засушливый солнечный климат.

Конфигурация морских берегов, островной или материковый характер суши оказывают громадное влияние на всех ее обитателей, так как определяют собою важнейшие климатические особенности данной области. Это понятно, но как узнать очертания материков в давно прошедшие времена, как с уверенностью, сказать, что там, где теперь тянутся степи Украины, когда-то бушевало меловое море, а где между Африкой и Австралией надо дней 18 ехать на пароходе, не встречая земли, тянулся когда-то массивный материк, именуемый геологами Гондваной?

В кембрийское время поверхность Земли не имела ничего общего с современной. Среди огромного океана терялись сравнительно незначительные материки. Североатлантический материк захватывал часть Северной Америки с Гренландией и Шпицбергеном, Южноатлантический объединял в одно целое часть Южной Америки, именно большую часть Бразилии, в один массив с экваториальной частью западной Африки. Третий материк обнимал земли Восточной Европы от восточной границы Норвегии до Урала и на юг почти до Кавказа. У самого Ленинграда в основании Пушкинских высот и на речке Поповке, за Павловском, кембрийские отложения великолепно выражены.

Четвертый материк обнимал так называемое «темя Азии», охватывая территорию теперешних речных бассейнов Енисея, Лены и Амура в их верхнем течении.

В западной Германии над серыми сланцами и зелеными песчаниками верхнекембрийских отложений лежат нижнесилурийские серовато-голубые сланцы, в таком правильном, как говорит И. Вальтер, напластовании, что трудно провести между ними границу. В Северной Америке есть известняки, которые в виде рифов проникают из кембрийских отложений в силурийские без резкой границы. Близ Ленинграда нижнесилурийские слои напластованы вплотную на верхнекембрийский оболовый песчаник. Казалось бы, что из этого легко вывести почти полное совпадение силурийских морей с кембрийскими, почему население этих морей и не должно было бы резко отличаться одно от другого. Между тем с самого начала силурийского периода мы имеем такой расцвет и такое изобилие животной жизни, что по справедливости считаем силурийское время одной из важнейших эпох в истории Земли.

Конец кембрийского периода ознаменовался вспышкой вулканической деятельности, завалившей пеплом прибрежные мелководья. В начале силурийского периода резко проявилась работа организмов, отлагающих известь, образовались богатые окаменелостями темно-серые известняки. Общая площадь морей увеличилась. Среди населения их отмечены многочисленные корненожки, радиолярии, кремнистые губки, кораллы, медузы, плеченогие моллюски, иглокожие, морские лилии, морские звезды, головоногие, трилобиты, ракообразные, наконец, первые позвоночные, именно панцирные рыбы.

Начало этой эпохи ознаменовалось сильным разрастанием северной суши. Европа стала на время полуостровом Северной Америки. На месте Западной Сибири бушевало море, отделявшее главный материк от небольшой сравнительно восточно-азиатской суши и большого южного материка, который называют страной Гондвана. Выдвинулись новые горные хребты, а стекавшие с них реки несли свои воды нередко во внутренние пустынные области, образуя у своего нижнего конца обширные озера.

По Криштофовичу, флора нижнего девона соответствует периоду массового переселения морских растений на сушу. В работе Крейзеля о нижнедевонских отложениях Германии (1930) приводится описание некоторых пионеров суши. Представим себе, что на влажных береговых отмелях разрослись кое-где звездообразные розетки или редкие дерновинки из безлистных более или менее прижатых к почве стеблей до 8 см длины, несущие на концах утолщения, на которых сидели круглые тельца, по всей вероятности спорангии. Анатомическое их строение характеризуется наличием проводящего пучка лестничных трахеид, почему растение это, названное сциадофитом (Sciadophyton Steinmannii), не могло быть водорослью или мхом, а является представителем своеобразной группы низших папоротникообразных растений.

Каменноугольной (сокращенно карбон) эта система называется потому, что среди ее слоев проходят наиболее мощные прослойки каменного угля, какие известны на Земле. Пласты каменного угля произошли благодаря обугливанию остатков растений, целыми массами погребенных в наносах. В одних случаях материалом для образования углей служили скопления водорослей, в других — скопления спор или иных мелких частей растений, в третьих — стволы, ветви и листья крупных растений. И теперь большие северные реки, например в Сибири и в Канаде, в половодье подмывают свои берега, и береговые леса целыми полосами валятся в воду. Часть их потом выносится реками в море и долго спустя выбрасывается на безлесные отмелые берега полярных морей, образуя так называемый плавник. Большая же часть выносится на полузатопленные отмели, где затем заносится песком или илом. изолируясь от влияния воздуха. Ткани растений медленно теряют часть составляющих их соединений, выделяемых в газообразном состоянии, часть же, и особенно углерод, прессуются тяжестью навалившихся па них осадков и превращаются в каменный уголь. Следующая таблица, заимствованная из работы Ю. Пиа, показывает химическую сторону процесса.

Позднейшие отложения палеозойской эры носят названия пермской системы, или диаса. Нижний отдел этой системы, достигающий почти 400 м мощности, состоит из горных пород, отложенных первоначально в виде осадков на дне пресноводных озер. Характерными представителями горных пород пермской системы являются красный песчаник, богатый окисью железа, и известняк, получивший у рудокопов Германии наименование цехштейна, или шахтенного камня. Растительность пермской системы — прямое продолжение каменноугольной. Каламиты, как и там, торчали из воды болот и разливов, а лепидодендроны и сигиллярии высились по берегам водоемов. Однако они менее многочисленны и, по-видимому, вымирают, их вытесняют папоротники и хвойные деревья, а в самых верхних слоях — проникающие постепенно и в Европу растения глоссоптериевой флоры. Наследниками кордаитов становятся дадоксилон и вальхия, деревья, близкие уже к современным араукариям, этим оригинальным соснам южного полушария.

Пермские отложения тянутся сравнительно узкой полосой вдоль западного подножья Урала. Некогда они соответствовали здесь морскому побережью. Флора их носит тоже переходный характер от каменноугольной к флоре позднейшего периода.

Древнейшим отложением этой системы является пестрый песчаник Германии. В нем мы встречаем остатки хвощей, папоротников и хвойных. Среди последних выделяется «вольтция», дерево с густо ветвистой кроной, с листьями, напоминающими листья пихт, и шишками того же типа, как шишка елей. Позднее появляются представители саговников. Это невысокие, прямые, толстые сравнительно с их вышиной, стволы, одетые густо сидящими остатками опавших листьев и несущие на верхушке крону из сидящих правильным венком жестких перистых листьев. В пазухах листьев появляются шишки или же иные органы плодоношения. Все растение занимает по своей внешности как бы середину между пальмою и папоротником.

В течение триасового периода произошла громадная перемена всех географических и биологических условий, изменилось распределение суши и моря, возникли новые горные и вулканические области; одновременно ряд геологических и климатических катастроф уничтожает большую часть древней флоры и фауны. Лишь немногие семейства растений переходят из палеозоя в следующую за триасом юрскую эпоху.

Система эта широко распространена в Европе, в Сибири и в Северной Америке и чрезвычайно богата остатками живших в период ее образования растений и животных.

В течение юрской системы господствовали на земле саговники и другие голосеменные растения, а также папоротникообразные. Еще существовали некоторые семенные папоротники, напр. Taeniopteris и цельнолистный Macrotaeniopteris. Есть указание на присутствие листостебельных мхов. Надо думать, что в конце этого периода развились и предки современных цветковых растений, хотя и до сих пор они еще не найдены.

В общем леса юрской эпохи совершенно не похожи на каменноугольные. Деревья саговников, близких к ним беннеттитов, гинкго и байеры, араукарий и древовидных папоротников росли негусто, и кроны их всюду пропускали солнечные лучи к растениям, образовавшим почвенный покров. Разнообразие форм сильно увеличилось. Так, листья папоротников с их многоперистыми мелкоразрезными пластинками чередуются с жесткими перистыми листьями саговников. Веерообразные подвижные листья гинкго и короткая плотная хвоя араукарий и других хвойных совершенно не сходны.

Материки меловой эпохи уже приблизились несколько к современным. Однако Северная Америка была совершенно отделена от Южной. Мадагаскар составлял одно целое с полуостровом Индостан, который был отделен от остальной Азии широким проливом. Австралия охватывала часть Малайского архипелага и Новую Зеландию. Южная Европа представляла собою архипелаг небольших островов, зато Шпицберген и Англия составляли одно целое со Скандинавией.

В это время в Восточной Азии, на так называемом Ангарском материке, и создались впервые климатические условия, подходящие для возникновения цветковых растений. Оттуда они проникли и в Северную Америку, в то время как в Европе цветковые появились лишь значительно позже. Еще раз создалась как бы общая для всей Земли растительность, которая позднее вместе с разделением климатов стала расчленяться на местные флоры. Позже всего появились цветковые растения в Африке.

Развитие цветковых растений увеличило общую продукцию на Земле пищевых веществ и обеспечило появление таких важных классов животных, как птицы и млекопитающие.

Третичная система соответствует времени наибольшего расцвета растительности. Тем не менее она далеко не однородна, и ее приходится делить на отделы: эоцен, олигоцен, миоцен и плиоцен. Третичный период подразделяется на:

1. Нижнетретичную, или палеогеновую эпоху, обнимающую века: палеоценовый, эоценовый и олигоценовый.

2. Верхнетретичную, или неогеновую эпоху с веками миоценовым и плиоценовым.

В палеоценовый век климаты были еще слабо выражены, так как в Гренландии и на Шпицбергене был теплый влажный климат. Однако уже в эоцене разделение климатов стало ясно заметным, все усиливаясь с течением времени.

Как очертания материков, так и горные хребты, а за ними климат и растительность, сильно изменялись в каждом из этих отделов. На том же самом месте Земли суша сменялась морем, затем море уступало место новой суше, а затем и эта последняя сменялась гладью озерных вод или снова опускалась в море.

Мы уже отмечали некоторое понижение температуры в северных странах к концу третичного периода. Позднее это понижение в связи с увеличением количества осадков (снег, дождь, роса и пр.) привело к сильному похолоданию в Европе, Сибири и Северной Америке, а также на высоких горах других стран и вызвало образование мощных скоплений льда, подобных тому, какое наблюдается теперь в Гренландии, которая почти вся покрыта льдом, достигающим нескольких сот метров толщины.

Материки в это время уже приняли свои современные формы, и море лишь кое-где вторгалось в современную сушу, равно как и участки погибшей в данный период суши были невелики. Поэтому слои, богатые остатками растений, редки и не обильны. Они принадлежат пресноводным отложениям, особенно отложениям ручьев и речек, и состоят из слоев щебня, песка и глины. Кроме того, обильны отложения торфа, в которых хорошо сохраняются остатки растений и, наконец, отложения лёсса, или нанесенные ветром, осевшие из пыльных туманов, или отложенные в озерах или из потоков, вытекавших из-под нижнего края ледников.

До сих пор в природе действовали одни только геологические и климатические силы. Как мы видели, они все время сильно влияли на растительность и способствовали все большему и большему ее разнообразию. Теперь явился совершенно новый фактор: человек.

Зародившись в третичный период, по разным подсчетам за 600 000 — 1 000 000 лет до нашего времени, в обезьяноподобных формах, он встретил ледниковый период еще безоружным. Но во многих местностях бежать от ледника было невозможно; холод загнал человека в пещеры, которые стали его первым жилищем, и заставил изобрести приспособления для поддержания огня. С этого момента человек становится существом индустриальным и, все усиливая свою деятельность, начинает влиять на природу сильнее, чем какое бы то ни было живое существо. Он сводит леса, подымает целину, прорывает каналы, взрывает и раскапывает целые горы и вообще меняет лик Земли по своему усмотрению.

Мы уже говорили, что среди бактерий можно указать такие, которые организованы проще, чем какое бы то ни было другое живое существо. Они так мелки, что проходят через тончайшие фильтры, невидимы или почти невидимы при самых сильных увеличениях и проявляют себя только способностью вызывать вокруг себя определенные химические превращения и, кроме того, способностью размножаться с большой быстротой.

Те из бактерий, которые при этом не нуждаются для своего питания ни в каких других животных и растениях и существуют за счет химических реакций, вызываемых ими в растворах газообразных и минеральных веществ, называются хемотрофными.

Они-то в настоящее время и вызывают в нашем уме представление о первичном их зарождении на Земле, еще лишенной условий, необходимых для жизни обычных растений и каких бы то ни было животных. Последние безусловно нуждаются в наличии вокруг них каких-то других организмов, вырабатывающих углеводы, жиры и белки, составляющие их пищу.

Так как простейшие водоросли отличаются от бактерий очень мало, то мы считаем, что они тесно связаны с ними родством. Промежуточную группу образуют жгутиковые организмы, стоящие на рубеже растительной и животной жизни. Это одноклетные, различно построенные мелкие обитатели вод, с различным типом питания. Одни из них имеют внутреннюю полость (пищеварительную вакуолю) и ротовое отверстие и заглатывают пищу, например, бактерий; их можно считать прародителями животных организмов. Такие жгутиковые не имеют окраски, не содержат хлорофилла и не могут существовать без готовой органической пищи. Другие жгутиковые имеют хлорофилл, лишены постоянной пищеварительной полости (вакуоли) и питаются как растения за счет растворенной в воде углекислоты, солнечных лучей и пр. Это и есть родоначальники настоящих водорослей.

Палеонтология указывает остатки водорослей, начиная с кембрийских слоев. Известны и кембрийские жгутиковые. Для каменноугольных отложений точно установлен уже целый ряд низкоорганизованных водорослей. Высокоорганизованные крупные формы известны, как появившиеся впервые в силурийских слоях. Это были так называемые сифонники, или сифонные водоросли, часто имеющие сложный известковый скелет. В девонских слоях изучены А. П. Карпинским окаменелые плодики лучицевых водорослей трохилисков, тогда как веточки лучиц из средних и верхних девонских слоев описаны английскими учеными Кидстоном и Лангом.

Грибы лишены хлорофилла и питаются уже готовым органическим веществом. Они живут или на отбросах животных, на мертвых ветках и других частях растений, или же паразитируют на различных животных и растениях. Простейшие трибы сильно отличаются от бактерий как строением, так и химизмом, и мы не можем думать, что эти два класса родственны. Наоборот, с жгутиковыми организмами они сближены во многих своих особенностях. Высшие грибы еще ближе к некоторым группам водорослей. Наука рассматривает в настоящее время большинство грибов, как происходящее от водорослей, через изменение образа жизни. Потеря самостоятельного питания с помощью солнечных лучей и замена его паразитизмом или использованием мертвых частей животных и растений привела некоторые водоросли к потере зеленой окраски и соответствующему изменению химизма. Водоросли превратились в грибы. Конечно, это не исключает того, что многие грибные организмы произошли от грибов же. Палеонтология обнаружила остатки паразитных грибов в различных растительных органах лепидодендронов или чешуедревов и других вымерших ныне растений. Понятно, что остатки грибов начинают встречаться только там, где растительность суши достигла уже высокого развития. Короче, мы не знаем пока грибов древнее каменноугольных. Высшие, особенно шляпные грибы, например трутовики, появляются только в третичное время; грибы, близкие к опенкам, обнаружены в миоценовых его слоях, как и грибы дождевики.

В истории развития растительного мира одним из важнейших моментов является возникновение сухопутной флоры. В то время как бактерии и водоросли живут или в водоемах, или, если они обитают в почве, на сырых склонах или на голой земле, в очень тонком слое воды, достаточном для свободного их передвижения, так как сами они очень малы, высшие растения — мхи, папоротникообразные, голосеменные и цветковые, образующие ныне главную массу земной растительности — приводят в соприкосновение с водой только свои корни, корневые волоски и ризоиды, все же остальные их органы находятся в сухой атмосфере и испаряют воду всей поверхностью.

Если предположить, что родоначальниками растений суши были водоросли, то трудно понять, каким образом эти легко гибнущие на воздухе организмы могли приспособиться к резкой потере воды и ее возмещению.

Познакомимся вкратце с теорией Бауера, взявшегося выяснить этот трудный вопрос. Основой всякого размножения является деление клеточного ядра, влекущее за собой и деление клетки. Если организм одноклеточный, то после деления клетки получается два организма. Если организм сложный, то в результате деления получается рост ткани, а рост ткани влечет за собой и рост органа, в состав которого входит данная ткань. Само собой разумеется, что каждая клетка при делении дает себе подобную.

Мхи, несомненно, происходят от водорослей. Их молодая стадия, так называемые предростки, очень сходна с некоторыми зелеными водорослями. В последнее время, на основании исследования органов размножения мхов, стали доказывать, что они произошли от более простых представителей бурых водорослей, применившихся к жизни на сырых скалах или вообще на земле.

Древнейшие из несомненных остатков мхов относятся к верхним каменноугольным слоям и принадлежат каким-то листостебельным мхам. Более обильные их остатки найдены в миоценовых слоях третичной группы. Мхи очень нежны, плохо минерализуются, и вероятность их сохранения очень мала. Однако сравнение ныне живущих мхов между собою заставляет думать, что мхи вообще и, в частности, та их группа, которую мы называем печеночниками, существовали задолго до каменноугольного времени. Общие соображения заставляют приурочивать появление мхов к тому моменту в истории Земли, когда впервые стало возможным для водорослей поселиться на влажных частях суши. Здесь-то и должны были выработаться под влиянием жизни на суше те более сложные отношения между всасыванием воды нижней частью растения и испарением ее верхушкой, которые привели к более сложному, чем у водорослей, строению мха.

Папоротникообразные, по мысли американского ботаника Джеффрея, можно разделить на папоротникообразные с крупными, часто расчлененными на доли и дольки, листьями, имеющими развитые черешки, и такие, листья которых мелки, цельны и часто заканчиваются шиловидно или щетинисто. Вторые — с одной средней жилкою, первые — с перистым или сетчатым жилкованием.

Мелколистные папоротникообразные составляют более древнюю и, вместе с тем, основную группу. Они дожили до наших дней в виде плаунов и хвощей. Расцвет их относится к каменноугольной группе пластов, где их остатки наиболее обильны и свидетельствуют о времени, когда эти мелколиственные, или ликопсиды, по Джеффрею, составляли главную массу лесных деревьев.

Первой относящейся сюда группой являются псилофиты верхнего силура и девона. Самым древним из них является риния из древнего красного песчаника Шотландии. Она достигала всего до трети метра высоты и состояла из ползучего корневища и прямых вильчатоветвистых стеблей. Некоторые ветви заканчивались прямостоящим спорангием, имевшим сложноустроенные стенки и наполненным мелкими спорами. Корней и листьев не было. Растение это занимает как бы середину между мхами и плаунами, ближе, однако, стоит к последним. Более поздние представители псилофитов, именно астероксилоны, были крупнее, и стебли их несли многочисленные листочки, имевшие вид твердых острых чешуи. Они напоминали несколько листья некоторых современных плаунов. По-видимому, в начале периода псилофитов других папоротникообразных не было.

У папоротникообразных семян не было. Они зарождаются а в виде спор, очень мелких и слабых носителей жизни, а развиваются на почве без какого бы то ни было участия материнского организма.

Семя — большой шаг вперед. Семя образуется и вызревает медленно, все время получая питание от материнского организма, пока в нем не образуется зародыш, состоящий из корешка, почечки и семядолей, т. е. зародышевых листьев. Кроме того, у большинства семенных растений вокруг или около зародыша развивается эндосперм (иначе внутрисеменник), орган, представляющий собою настоящий магазин питательных веществ, который помогает прорастающему зародышу в его питании и росте. Семенные растения имеют перед споровыми большое преимущество в быстроте и силе развития и всюду, где их много, вытесняют споровые.

Цветковые растения называются также покрытосеменными. Это значит, что их семена скрыты внутри плодов. Их зародыши, кроме той защиты, которую им дают покровы семени, защищены еще и стенкой плода, что еще более обеспечивает их вызревание. Кроме того, они наиболее совершенны и в анатомическом отношении, что обеспечивает им наилучшее использование солнечного света, газов воздуха и воды с почвенным раствором. Они гораздо совершеннее и быстрее приспособляются к их среде, чем голосеменные или папоротникообразные, почему и составляют в настоящее время главную массу растений суши.

Цветок, привлекая своим ароматом и нектаром насекомых или выставляя навстречу ветру свои пылинки, много способствует скрещиванию растений и образованию путем скрещивания новых форм, которые потом благодаря действию естественного отбора становятся основным населением какой-либо соответствующей по своим климатическим и почвенным свойствам территории.

Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru