Книга: Происхождение растений

1. КАК ПРОИЗОШЕЛ КОРЕНЬ

1. КАК ПРОИЗОШЕЛ КОРЕНЬ

Водоросли, как живущие в морях солоноводные, так и живущие в пресных водах озер, рек и пр., впитывают воду всей поверхностью. Каждая их клетка, граничащая с внешней средой, представляет собою осмотический аппарат, всасывающий растворы минеральных солей и газов и отдающий растворы органических соединений, напр., органических кислот и их солей. Даже те водоросли, которые живут на коре деревьев или на скалах, одевая их зелеными (плеурококки, празиола) или красными (трентеполия) пятнами, поглощают воды росы или дождя всей поверхностью. Если же росы и дождя нет, то они на время замирают, чтобы снова стать деятельными, лишь только дождь коснется их снова. Ясно, что у них и не может быть специальных органов всасывания воды.

Мхи начинают свою жизнь стадией предростка, построенного наподобие водоросли и погруженного в воду. В редких случаях, когда предросток мха развивается на обсыхающей почве, отдельные его ветви оказываются в земле, и на них развиваются длинные трубчатые клетки, называемые ризоидами, которые всасывают воду, в то время как верхняя, находящаяся на свету часть предростка ее испаряет.

В виде исключения имеется несколько водорослей, имеющих как бы два конца: всасывающий и испаряющий; иначе говоря, им свойственны явления полярности. Нижний полюс погружен в почву и поглощает воду, верхний обращен к солнцу и ее теряет.

Такова, например, маленькая водоросль ботридий (Botrydium granulatum), растущая на отмелях и на сырых пашнях. Вся она имеет грушевидную форму, а нижняя ее часть вытянута в узкую ветвистую у основания трубочку. Внутренних перегородок у ботридия нет, строение его сифонное, и вся протоплазма, если освещение слишком сильное, перекочевывает свободно вниз и так же свободно подымается наверх, если небо пасмурно. Воду ботридий поглощает нижней своей частью, разветвления которой называются ризоидами.

Полярность, т. е. противоположение испаряющей части растения и части, всасывающей воду, — вот первый импульс к образованию первых корнеподобных органов.

Гаметофиты мхов, даже наиболее крупных (исключение — сфагновые мхи и мхи подводные), поглощают воду также ризоидами, т. е. отдельными клетками, покрывающими нижнюю часть стебля. Никакого подобия настоящего корня у мхов нет, как вообще его нет ни у одного гаметофита гаплоида. Зародыш мха, развивающийся из оплодотворенной яйцеклетки и поэтому диплоидный, имеет палочкообразную или овальную форму, он или вовсе не дифференцирован, или же имеет слабо отличающуюся пяту, с помощью которой присасывается к тканям стебля растения матери и из них всасывает водные растворы.

У древнейшей группы наземных растений, у псилофитов, корней не было вовсе, воду они вбирали, так же как и мхи, с помощью ризоидов. Только у рода астероксилон, побеги которого слабо напоминают плауновые растения, есть вильчато разветвленные, отходящие от корневища отростки, напоминающие корни.

У плаунов, хвощей и у всех папоротников, как у растений диплоидных, корни уже вполне развиты. Они всегда невелики, отходят от корневища или от коры стебля и неглубоко погружаются в почву. Ввиду того, что все эти растения жили и живут во влажных местностях, они могут довольствоваться поверхностными корнями.

Чем крупнее растение, чем более развита его испаряющая крона, тем более повышается потребность в глубоко зарывающейся в почву мощной корневой системе.

У голосеменных растений впервые появляется стержневой корень, закладывающийся уже в период развития зародыша в семени. Такой корень дает возможность молодому растению быстро углубиться в почву и распределить боковые мочки в таком слое почвы, который наилучше обеспечивает водоснабжение растения.

Однако у корня есть и еще функция — это функция прикрепления к почве, функция механическая. Уже у крупных морских водорослей типа ламинарии от нижней части стебля отходят мощные ризоиды, впивающиеся в камни и удерживающие водоросль на определенной глубине, как бы ни били ее волны. Здесь функция всасывания не имеет значения, все дело в механическом сопротивлении среде.

Корни наших деревьев должны отвечать огромному сопротивлению, так как ветер очень сильно давит на обширную площадь кроны; дерево гнется, иногда ломается, а корни не поддаются, сохраняя связь менаду деревом и почвою. Зато при условиях, неблагоприятных развитию корневой системы, ветровал неизбежен.

У растений, живущих на очень сухих почвах, поражает длина корней, часто во много раз превышающая в вышину наземные части растения.

Напомним, что анатомически корень состоит из основного цилиндра, коры, конуса нарастания и защищающего этот конус чехлика. Кора на некотором расстоянии от конца корня несет зону корневых волосков, усиливающих всасывание. Осевой цилиндр содержит в себе проводящие воду сосуды, через которые она поступает в стебель. Клетки коры развивают колоссальное осмотическое давление, обеспечивающее движение воды в сосудах. Если корень находится в симбиозе с грибками, образуя микоризу, то корневые волоски, как правило, отсутствуют.

Наконец, не надо забывать, что корень постоянно растет и своими движениями при этом роет землю. Подвергаясь действию внешних факторов, как то: силе тяжести, свету, теплу, влажности, присутствию кислорода воздуха и химизму почвенного раствора, — корень растет неравномерно, искривляется и проникает в наиболее благоприятные для него слои почвы. Таков результат длительной, постоянно поддерживающейся борьбы за существование. Разумеется, и эта способность корня ориентироваться в почве далась не сразу, а выработалась постепенно.