Книга: По пути развития жизни

Голосеменные растения завоевывают мир

Голосеменные растения завоевывают мир

Период водорослей, псилофитов и сосудистых тайнобрачных растений, иными словами эпоха развития растений, начиная с самых древних времен и до конца ранней перми, охватывает так называемую древнюю историю растений (палеофит), которая характеризуется расцветом и широким распространением споровых растений, являвшихся в то время основными представителями растительного мира. Однако в поздней перми наступило важное изменение. Флора каменноугольных болот (карбона и ранней перми) уже почти полностью исчезла и на ее месте появилось большое количество голосеменных растений (например, ULLMANIA, BAIERA, VOLTZIA), которые явились предвестниками пышного развития голосеменных, преобладавших почти во всем мезозое.

Возникновение голосеменных представляет дальнейший знаменательный прогрессивный шаг в эволюции растений. Появление уже в позднем девоне и карбоне первых семенных растений было знаменательным событием. Чтобы понять важность этого события, необходимо сделать следующее предположение. Известно, что у папоротниковых (PTERIDOPHYTA) из споры, попадающей из спорангии на влажную почву, вырастает так называемый заросток с половыми органами. Если у растения образуются различные споры, то из большой споры развивается заросток с женскими органами, а из маленькой споры - заросток с мужскими органами. Во всех этих случаях для оплодотворения необходимо, чтобы мужская половая клетка попала в женскую половую клетку, так называемую архегоншо. Для оплодотворения необходима водная среда, так как без наличия воды оно произойти не может. Эта зависимость всех ныне живущих и вымерших папоротников (а также стоящих в эволюционном отношении на более низкой ступени псилофитов) от водной или, по крайней мере, очень влажной среды не только указывает на их происхождение от водяных растений, но также ограничивает их распространение, так как они связаны исключительно с сырыми местами. Первые семенные растения уже освободились от этой зависимости: у них процесс оплодотворения мог происходить без наличия воды (пыльца разносилась ветром, а семя развивалось на самом растении, а не вне его )Д Однако не только в этом заключались преимущества этих растений. Если спора представляет только одну клетку с ограниченным запасом питательных веществ, то семя является уже многоклеточным образованием с большим запасом питательных веществ, необходимых для развития зародыша. Кроме того, семенные чешуйки являются надежной защитой зародыша от неблагоприятных внешних воздействий. Все это вместе взятое имело огромное значение в эволюционном отношении, так как благодаря этим новым особенностям строения растений создавались лучшие условия для сохранения и размножения вида. Первые семенные растения имели семяпочки, развивавшиеся на специальных листьях; они лежали открыто на этих листьях, и семена, развивавшиеся из семяпочек, были "голыми", поэтому такие растения и получили название голосеменных.

С эволюционной точки зрения появление семян у растений свидетельствует о приспособлении к существованию в более сухих условиях. Однако эти изменения не были единственными изменениями, которые растения должны были претерпеть, приспосабливаясь к существованию в более сухих местах; изменения произошли и в тканях; усовершенствовался также способ распределения питательных веществ в организме.

Если в девоне и карбоне приспособление некоторых типов растений к более сухим областям носило ограниченный характер и имело местное значение, то в конце карбона в связи с изменением климата оно приобрело общий характер. В конце карбона влажный климат сменился более сухим, заболоченные области сократились, за счет чего возникли песчаные степи и пустыни, протяженность которых все увеличивалась. В ранней перми архаические виды сосудистых тайнобрачных росли только по краям сохранившихся болотистых пространств; это были зеленые оазисы среди моря песка. Но и они исчезли навсегда в конце раннепермской эпохи, когда первоначально влажный климат повсеместно сменился сухим. Только более высоко организованные голосеменные растения пережили эти значительные климатические изменения; самые примитивные голосеменные растения - семенные папоротники карбона - не смогли противостоять изменениям климатических условий и исчезли вместе с древовидными плауно-выми и хвощевымиДК новым жизненным условиям смогли приспособиться лишь более высоко организованные специализированные типы голосеменных, которые своей победой предопределили новую эпоху развития растительности. Эту эпоху мы называем средним веком растений (мезофит). Для этой эпохи, продолжавшейся почти до конца мезозоя (до начала позднемеловой эпохи), было характерно необыкновенно бурное развитие и широкое распространение голосеменных растений.

К голосеменным растениям в первую очередь относятся различные представители цикадовых (CYCADOIDEA), как низкие, с короткими шарообразными или бочонкообразными стволами, так и древовидные со стройными, не слишком ветвящимися стволами, с пышной кроной из длинных упругих пальмовидных листьев. Из цикадовых большое эволюционное значение имели представители вымершей группы беннеттитовых кустовидной (например, WIELANDIELLA или WILLIAMSONIELLA) или древовидной (например, WILLIAMSONIA) формы, так как именно эти растения дали возможность понять взаимоотношения между голосеменными и сосудистыми тайнобрачными растениями и между голосеменными и покрытосеменными. Наряду с цикадовыми в значительно большем количестве появились хвойные растения: гингковые, включая собственно род GINGKO, тисовые, араукарии, пихты и кипарисы. Споровые растения в эту эпоху уже полностью утратили свое былое ведущее положение. Лишь в тенистых сырых местах или по берегам водоемов росли различные папоротники (THAUMATOPTERIS, DIPTERIDIUM, HAUSMANNIA и др.), иногда цеплявшиеся за скалы (например, GLEICHENIA), а из болот поднимались различные хвощевые (EQUISETITES, SCHIZONEURA), далеко не достигавшие прежних гигантских размеров и такого широкого распространения, как раньше.