- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
«Людям, которые в Месопотамии, Греции, Малой Азии и в других местах выкорчевывали леса, чтобы получить таким путем пахотную землю, и не снилось, что они этим положили начало нынешнему запустению этих стран, лишив их, вместе с лесами, центров скопления и сохранения влаги. Когда альпийские итальянцы вырубали на южном склоне гор хвойные леса, так заботливо охраняемые на северном, они не предвидели, что этим подрезывают корни высокогорного скотоводства в своей области; еще меньше они предвидели, что этим они на большую часть года оставят без воды свои горные источники, с тем чтобы в период дождей эти источники могли изливать на равнину тем более бешеные потоки».— Эти слова Ф.Энгельса приводят нередко в тех случаях, когда хотят подчеркнуть, как сложны и часто совсем не очевидны взаимосвязи, казалось бы, различных явлений в природе. Но сейчас, обращаясь к приведенной цитате из «Диалектики природы», мы хотим подчеркнуть другое, ясно видимое в ней обстоятельство,— огромнейшее значение растений в организации природных комплексов.
- Просмотров: 323
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Всем хорошо известны папоротники — растения с широкими, перистыми листьями. Во влажных и тенистых лесах они образуют подчас густые заросли.
Широко известна и связанная с папоротниками легенда. По древнему поверью, раз в году, в летнюю ночь на Ивана Купала, распускается огненный цветок папоротника, и тому, кто найдет его, откроются богатые клады.
На самом деле — и это тоже известно многим — цветов у папоротника не бывает. Папоротники и папоротникообразные лишь отдаленная родня цветковых растений. Даже их листья, сложным рисунком своим напоминающие птичье перо, ботаники называют не листьями, а вайями.
- Просмотров: 316
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Поразительное разнообразие ныне живущих форм растений — отличное пособие для биолога-эволюциониста, пытающегося воссоздать историю развития зеленого царства. Ведь живущие ныне одноклеточные растения, колонии водорослей, грибы, мхи, папоротники и все другие формы растительной жизни — это в известной мере отражение определенных этапов эволюции и конкретных путей ее.
Первыми представителями жизни на Земле были одноклеточные организмы, населявшие океан, который в геологически далекие времена покрывал всю поверхность нашей планеты.
Одно из главнейших проявлений жизни — размножение. Каждый живой индивидуум представляет собой слишком хрупкую и недолговечную конструкцию, и только воспроизводя себе подобных, живые существа смогли завоевать планету.
- Просмотров: 263
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Мы уже упомянули, что одно из главнейших свойств живых организмов, которым они коренным образом отличаются от неживой природы, заключается в способности воспроизводить себе подобных. Однако если бы это подобие было полным, если бы дети были во всем похожи на родителей, то стала бы невозможной эволюция, не совершенствовались бы формы жизни.
Кроме того, непрерывное изменение условий жизни на Земле требует от живых организмов наследственной гибкости. Потомкам приходится жить в условиях, отличных от тех, в которых жили предки. Некогда, например, вся поверхность планеты была покрыта водой первобытного океана. Позднее океан отступил, обнажив участки-суши. Способность изменяться, способность приобретать новые качества помогла живым существам: выйти из воды и завоевать материки. Изменялся климат Земли, наступали эпохи великих оледенений. И снова наследственная гибкость помогала живым организмам выжить, приспособиться к новым условиям существования. Кстати говоря, изменение жизненных условий зависело не только от каких-то внешних причин, но было в известной степени итогом жизнедеятельности самих организмов. Мы знаем, что нынешнее соотношение составляющих земную атмосферу газов, среди которых более 20%, падает на долю кислорода, сложилось в результате деятельности зеленых растений. Когда-то атмосфера была иной, бед-< ной кислородом, но более богатой углекислым газом.
- Просмотров: 240
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
До сих пор мы рассматривали лишь вертикальную линию родства у растений — родственные отношения потомков а предков. Как пришлось убедиться, они достаточно сложны. Но столь же непросто разобраться в горизонталях родства, проследить, кто мать и кто отец растения. Вспомним, например, плеть огурца, на которой вперемежку цветут и женские, и мужские цветки. Хотя это еще не самый сложный случай: ведь большинство растений имеет обоеполые цветки.
Многие века — от античных времен и по-чти до начала новой истории — ученые не могли дать определенного ответа на вопрос, есть ли пол у растений. В самом конце XVII века немецкий ботаник Рудольф Камерариус подвел итоги своих наблюдений и экспериментов в «Письме о поле у растений» и, казалось, утвердил в науке истину о том, что растение может принести жизнеспособные семена лишь тогда, когда в цветке сливаются два — мужское и женское — начала. Но эти наблюдения и эксперименты не были восприняты всеми его современниками как очевидные.
- Просмотров: 291
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
В сущности, ответ на вопрос, вынесенный в название главы, мы уже дали несколькими страницами выше: цветок — орган полового воспроизведения и размножения растений. Правда, у водорослей, мхов, папоротников эти функции выполняются и без цветков, но у них оплодотворение осуществляется во влажной среде. Цветок, у семенных растений позволяет обеспечить оплодотворение вне водной среды.
И все-таки мы не случайно еще раз вернулись к этому вопросу. Нам важно выяснить не только для чего существует цветок, но и как, каким образом он исполняет роль, отведенную ему природой. А она, эта роль, несмотря на то что жизнь цветка, как правило, относительно коротка, отнюдь не эпизодична, а главное — непроста.
- Просмотров: 342
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Даже самая богатая выставка, на которой продемонстрировали бы своих питомцев цветоводы целой страны, не смогла бы все-таки дать полного представления о всем разнообразии форм, размеров, красок и о всех особенностях строения цветков, созданных природой. Однако некоторые основные моменты в развитии и структуре цветка у всех растений остаются строго неизменными. А потому можно говорить о некоем условном цветке, обобщенном макете, детали которого с теми или иными отклонениями в «конструкции» входят в цветки всех растений.
Цветок служит растению для полового воспроизведения и размножения себе подобных, для репродукции. Эта функция его осуществляется в репродуктивных органах, которые можно считать главными. Но в осуществлении опыления — по крайней мере в тех цветках, где этот акт может происходить только с помощью насекомых,— важнейшее значение имеют неполовые, так называемые стерильные органы цветка. Разнообразные и причудливые подчас формы лепестков не прихоть природы, а сохраненная естественным отбором целесообразность, соответствие выполняемым целям. (Происхождение слова не лишне напомнить тем, кто весьма часто употребляет его по привычке, не задумываясь о том, с какими именно целями сообразна та или иная функция жизни, та или иная конструкция живого органа).
- Просмотров: 259
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Цветок в самом деле прекрасен. И, поскольку приходится задавать вопрос о его происхождении, он сам собой формулируется приведенными в заголовке словами из пушкинской «Русалки»...
Разнообразие растительных форм позволяет проследить эволюцию высших растений — цветковых. Казалось бы, разнообразие форм цветков могло бы оказать столь же существенную помощь в изучении происхождения цветка. Однако до сих пор вопрос о том, как возник цветок, еще далек от своего окончательного решения.
Со времен Гёте, с конца XVIII века, считалось, что генеративные органы цветка — гинецей и андроцей — есть видоизмененные (претерпевшие метаморфоз) листья. Эта точка зрения и сейчас еще имеет своих приверженцев. Но более значительная часть морфологов сегодня придерживается так называемой «теломной» теории. Она говорит о том, что прообразом органов воспроизведения цветка следует считать не лист, а телом — репродуктивный стеблевой орган простейших покрытосемянных. Листоподобные же изменения в органах цветка являются вторичными и возникли (как и сами листья растения) вследствие приспособления к тем или иным условиям обитания.
- Просмотров: 267
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Следует снова вернуться мыслью к папоротникам. Когда- то эти растения задали нашим внимательным предкам первую загадку. Они были во всем на первый взгляд похожи на все прочие растения, и в то же время никто не видел их цветения. Бессильные найти точное, научное объяснение этому явлению, предки дали ему объяснение поэтическое, придумав легенду о цветке Ивановой ночи. Но с той поры как наука, отыскав заростки папоротников и открыв у них чередование поколений, опровергла легенду, возникла вторая загадка. На этот раз она относилась к цветковым растениям и спрашивала. о том, как же у них происходит смена полового и бесполого поколений.
Для того чтобы ответить на нее, потребовался великий и скрупулезный труд ботаников, проследивших, как развиваются мужские и женские генеративные органы растений, как зарождаются в них пыльца и семяпочки, что само по себе и является половым — гаметофитным — поколением цветковых, или, иначе, родителями тех ростков, которые взойдут из семян.
Итак, в предыдущей главе мы оставили тычинку, начавшую развиваться из зачатка, в самом начале ее роста. Он продолжается далее, причем клетки чаще делятся и активнее растягиваются по длине бугорка, чем поперек него. Деление клеток поверхностного слоя происходит всегда перпендикулярно к поверхности роста. Клетки же основной ткани зачатка делятся в это время в самых разных направлениях.
- Просмотров: 253
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Итак, мы остановились на том, что в недрах цветка завершилось образование отцовского и материнского полового поколения: мужских гаметофитов — пылинок и Женских — зародышевых мешков. Период подготовки к половому воспроизведению закончился. Но для его осуществления необходимо слияние мужской и женской половых клеток. Впрочем, у цветковых растений сливаются не сами половые клетки, но лишь ядра их.
Мужские половые клетки цветковых растений не имеют никаких приспособлений к самостоятельному движению. Поэтому особенно важной становится роль посредников, переносящих пыльцу с цветка на цветок: ветра и насекомых-опылителей. Кстати, не только насекомые принимают участие з столь важном для растений процессе опыления. В тропических странах огромное количество растений приспособилось к опылению с помощью птиц — колибри, нектарниц и прочих. Очень часто опылителями служат летучие мыши.
Но все же основными помощниками в опылении для большинства видов цветковых растений являются насекомые. Многие, очень многие цветки обладают хитроумнейшими приспособлениями для привлечения насекомых и для обеспечения с их помощью переноса пыльцы с тычинок одного цветка на рыльце другого. Перекрестное опыление в таком случае оказывается возможным исключительно с помощью того или иного вида насекомых, и если этих насекомых нет, растение часто оказывается бесплодным.
- Просмотров: 245
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Эмбриология — это, по сути дела, наука о бессмертии, о том, как в недрах старого, может быть, уже отживающего, организма зарождается новая юная копия его. Как правило, новый организм несет в себе черты не одного, но двух предков, в этом и состоит сущность полового воспроизведения. Копия оказывается, таким образом, в некоторых чертах отличной от оригинала, от облика своих прародителей. Эта отличия, новые качества новой жизни — благодатный материал для эволюции. Естественный отбор отбраковывает новые, но неудачные качества и сочетания их и лелеет те, что лучше прочих отвечают тем или иным условиям жизни, и те, что оказываются совершенными в любых условиях.
Бессмертие — это не просто непрерывная цепочка жизни, но цепочка жизни, постоянно изменяющей свою форму, постоянно совершенствующейся. Половое воспроизведение живыми организмами себе подобных и предназначено, с одной стороны, именно для обеспечения наибольших возможностей совершенства в потомстве.
- Просмотров: 271
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Запас питательных веществ, которые нужны зародышу как для становления его в недрах семени, так и на первых этапах самостоятельной жизни, накапливается в эндосперме. Последний можно, пожалуй, сравнить с наполненной провизией дорожной котомкой.
Эндосперм — это своеобразное, характерное лишь для высших растений образование. Запас питательных веществ есть и в рыбьей икринке, и в курином яйце. Но и икринка; и яйцо — это одиночные клетки, яйцеклетки. А семя растения — целый комплекс, в который входят и развившийся из яйцеклетки зародыш, и представляющий собой самостоятельное многоклеточное образование эндосперм.
Но что такое эндосперм в эволюционном смысле? Каково его происхождение?
Приходится признать, что в нашей небольшой брошюре загадок и предположений чуть ли не больше, чем окончательных и категорических ответов. Вот и о происхождении эндосперма существуют лишь предположения. В частности, была высказана мысль, что эндосперм является преобразованным в процессе эволюции дополнительным сестринским зародышем. Эта мысль поддерживается тем, что у иных растений а зародышевом мешке одновременно развиваются несколько зародышей: один, как и положено, из яйцеклетки, а другие из синергид (сестринских клеток яйцеклетки в микропильном полюсе зародышевого мешка) или даже из клеток окружающих тканей.
- Просмотров: 262
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
Параллельно с ростом эндооперма, с накоплением и «увязыванием в котомку» запаса питательных веществ в семени идет подготовка к трудной дороге самостоятельной жизни и самого зародыша.
Яйцеклетку зародышевого мешка, преобразованную в результате оплодотворения, называют зиготой. По сути дела, с момента слияния со спермием она становится первой клеткой нового поколения — спорофита. В ней присутствует отныне полный — двойной — набор хромосом.
Зигота обычно еще долгое время находится в покое и не приступает к делению до тех пор, пока в семяпочке не будут созданы оптимальные условия для ее развития. Впрочем, «долгое время» — понятие относительное. У коксагыза, например, оно тянется 5—6 часов, после чего происходит первое деление зиготы. У какао это первое деление наступает через 14—15 дней после оплодотворения, а у паразитного растения омелы — даже через два месяца.
Покой зиготы тоже относителен. В промежутке между оплодотворением и первым делением в ней непрестанно происходят внутренние изменения, она словно «созревает» для дальнейшего развития.
- Просмотров: 259
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
О том, как расселяются семена, можно писать приключенческие повести. Фантазия авторов «Тысячи и одной ночи», пожалуй, покажется бледной в сравнении с подлинными историями путешествий иных семян от материнского куста до места, где суждено впоследствии навечно укорениться новому растению. Но — всему свое место, и здесь мы пропустим описание тех многих «способов, с помощью которых. растения отправляют свои семена в ближние и дальние путешествия. В сущности, мы и так уже выходим за рамки темы. История развития семени .кончилась страницей выше. Далее начинается самостоятельная жизнь нового растения. Однако рассказ о семени был бы неполным без описания, хотя бы краткого, способов его прорастания.
Семена обычно называют зрелыми, -когда рост их закончен и они опадают с материнского растения. Но очень часто только что опавшие семена еще не способны прорасти даже и в благоприятных для этого условиях. Им еще необходим некоторый период покоя, подготовки к росту — период дозревания.
- Просмотров: 349
- Информация о материале
- Категория: От цветка к цветку
До сих пор, рассказывая об эмбриологии растений, мы останавливались лишь на описании тех процессов, что происходят в растении на заданном в заглавии этой брошюры отрезке его жизни — от цветка до семени, и на общебиологическом значении этой отрасли науки. Но в задачи эмбриологии, как и всех других наук, входит не только задача понять суть явлений, но и уметь управлять ими. Слова о науке, которая становится сегодня непосредственной производительной силой, в полной мере относятся и к эмбриологии растений.
В главе, посвященной цветению растений, мы уже рассказывали о тех заманчивых для сельского хозяйства перспективах, которые открыли бы глубокое и полное познание механизмов, управляющих этим (процессом. К сожалению, в этом направлении успехи еще незначительны. Но в целом наша наука уже немало дала практике. Проникновение в тайны развития живых организмов - помогает ботаникам активно воздействовать на самые интимные процессы жизни растений. И уже в 20-х годах нашего века из теоретической эмбриологии (выделилась многообещающая отрасль исследований — экспериментальная эмбриология растений, которая вооружает практиков конкретными методами воздействия на развитие зародыша.
- Просмотров: 252