Йозеф Аугуста - По пути развития жизни

Условия жизни растений на суше не только резко отличались от условий жизни в воде, но были гораздо более разнообразными и изменчивыми. При жизни в воде растению не угрожала засуха, в то время как на суше в результате борьбы с этой опасностью у растений образовалась специальная предохранительная ткань - эпидермис. В воде растение поглощало всей своей поверхностью питательные вещества, на суше же у растения возникли специальные органы для поглощения из почвы и распределения воды и растворенных в ней минеральных веществ. В воде растение не нуждалось в особых органах для обмена углекислого газа и кислорода, на суше же в результате приспособления растения к окружающей среде у него возникли так называемые дыхательные устьица между клетками эпидермиса. В воде растения не нуждались в особых тканях для их прикрепления, на суше же такие ткани были необходимы. Короче говоря, растениям при переходе к наземной жизни пришлось измениться коренным образом и приспособиться к иным условиям жизни.

Завоевание суши растениями произошло в самом конце силура и начале девона. Древнейшие представители первых наземных растений, повидимому, уже не имеют родственных видов среди нынешних растений. Это были псилофиты - наиболее примитивные типы сосудистых тайнобрачных растений. Побеги этих растений поднимались из ползучих или клубневидных корневищ, дихотомически ветвились и имели на концах спорангии. Некоторые из этих растений не имели листьев, как, например, RHYNIA и HORNEA, или древовидный PSEUDOSPOROCHNUS ; некоторые же обладали листьями, как, например, PSILOPHYTON, DREPANOPHYCUS и ASTEROXYLON. Некоторые тины растений росли на илистом дне у берегов (T^NIOCRADA, ZOSTEROPHYLLUM). Однако, несмотря на внешнюю простоту этих растений, их анатомическое строение было во много раз сложнее строения водорослей и представляло большой шаг вперед. Весь стебель псилофитов был уже покрыт кожицей с устьицами, служившими для газообмена: при их помощи растение получало углекислый газ и выделяло избыток воды в виде водяного пара и кислород. У этих растений были уже развиты дифференцированные ткани различного назначения, и впервые появился лигнин - химическое вещество, благодаря которому происходило одеревенение клеточных стенок. Эти, а также и другие особенности строения, как, например, дальнейшее усовершенствование процесса размножения, который был таким же, как у современных папоротников, свидетельствуют о большом эволюционном прогрессе, которого достигли псилофиты по сравнению с водорослями, а также о координальных изменениях в морфологических структурах и биохимических процессах потомков но сравнению с предками. Пока мы еще не знаем, из какого типа водорослей возникли псилофиты; однако существует предположение, что по всей вероятности это были зеленые водоросли, так как зеленая окраска характерна для наземной флоры.

В эволюции растений возникновение и расцвет псилофитов является очень важным этапом. В геологическом отношении период существования псилофитов был относительно коротким: он продолжался двадцать-тридцать миллионов лет. Первые псилофиты появились в конце силура, с середины девона они постепенно пошли на убыль, а в конце девона совершенно исчезли. Однако из различных типов этих растений возникли первые представители плауновых (PROTOLEPIDODENDRON, BARRANDEINA, DUISBERGIA), ХВОЩЕВЫХ ( CABAMOPHYTON, HYENIA) И ПАПОРОТНИКОВЫХ (PROTOPTERIDIUM), придававших характерный вид средне- и позднедевонским ландшафтам.

Развитие первой наземной флоры, происходившее на протяжении всего среднего и позднего девона, достигло своего апогея в начале карбона. Импульсом к нему послужили большие горообразовательные процессы, в результате которых образовалась так называемая герцинская складчатость. Образовавшиеся горные массивы постоянно разрушались вследствие энергичного воздействия внешних геологических факторов. В большие бассейны и котловины, возникшие у подножия этих гор, мощные потоки сносили огромные массивы материала - обломки горных пород, песок, ил. Здесь в исключительно благоприятных условиях произрастала богатая растительность: было влажно и тепло, а благодаря сильной вулканической деятельности воздух был насыщен углекислым газом. Эти благоприятные жизненные условия способствовали дальнейшему развитию растений. В те времена впервые в истории Земли в некоторых местах появились огромные леса.

Наиболее характерными представителями карбоновых лесов были гигантские 15-30-метровые плауновые, кроны которых либо были разветвлены (LEPIDODENDRON, LEPIDOPHLOIS, BOTHRODENDRON), либо оканчивались пучками из длинных узких листьев (SIGILLARIA) ; стволы этих деревьев были покрыты рубцами - следами опавших листьев. Большие шишки спорангий росли на стволах или свисали с концов ветвей. С этими древовидными плауновыми соперничали великаны из хво-щевых - каламиты (EUCALAMITES, STYLOCALAMITES, CALAMITINA), мощные членистые, украшенные продольными ребрами, стволы которых поднимались прямо из мелких озер и болот. На стволах каламитов ветви были расположены мутовками (ANNULARIA, ASTEROPHYLLITES), так же были расположены узкие листья на ветвях. Под покровом этих гигантов из плауновых и хвощевых пышно развивалась более низкорослая растительность (мхи, хвощи, печеночные мхи, травянистые и ползучие плауновые и красивые кусты самых разнообразных низких папоротников). Здесь произрастали также и такие папоротники (например, MARIOPTERIS, ETAPTERIS и другие), которые наподобие лиан обвивали стволы лепидодендронов, сигиллярий и других деревьев-гигантов и по ним поднимались ввысь к свету, а также такие, которые раскрывали мощные веера своих листьев на высоте 10-15 метров.