Сергей Мейен - Из истории растительных династий

Наверное, многие начинающие грибники с досадой отшвыривали в сторону валуй, который издали выглядит, как белый гриб. Если такой гриб не попал в кастрюлю, этим исчерпывается конфликт с симулирующей формой, Достаточно заглянуть под шляпку гриба, и симуляция разоблачена. Но палеоботанику не всегда так просто заглянуть под шляпку. Растение почти никогда не попадает ему в руки целиком. Обычно это или только стебли, или только листья, семена, шишки, корни и т. д., а они могут быть очень похожи у самых разных растений (вспомним про крапиву глухую и крапиву жгучую, которые принадлежат разным семействам). Но иногда бывает наоборот: с первого взгляда ни за что не признаешь близких родственников. Житель средней полосы в листе на рис. 9, б не узнает дуба, между тем это - дуб, и в подтверждение рядом изображены его; желуди. Для специалиста по современным растениям такие аномалии не проблема. Он видит растение целиком, "с желудями". Палеоботаник, изучающий отпечатки, среди которых могут попасться такие дубы, тоже разглядит подвох, если он знает современные растения. Но, как только он начинает спускаться в глубь геологических эпох, одним знанием современных растений ему не обойтись. Палеоботаник должен на самих ископаемых листьях искать какие-то важные метки, отличающие или, наоборот, объединяющие растения в естественные систематические категории.

Рис. 9. Пример различной формы листьев, принадлежащих одному роду: а - лист дуба черешчатого; б - лист и желудь одного из американских дубов

Здесь не случайно вставлено слово "важные". Сходство и различие - понятия растяжимые. Все листья чем-то сходны, и в то же время нет двух одинаковых. Говоря здесь о различиях листьев, мы имеем в виду принадлежность их к разным систематическим категориям. Два листа одного вида имеют внутривидовые различия, два листа разных видов - видовые различия. Далее идут различия родовые, семейственные (от систематической группы "семейство") и так до типа. Все эти категории - вид, род, семейство и т. д. - устанавливаются в ботанике по растению в целом, учитывается все, но основное внимание - органам размножения. Они меньше всего подвержены случайным изменениям и поэтому надежнее всего для систематики. Вот здесь-то и начинаются главные беды палеоботаника, к которому растения приходят в "разобранном виде", с поломанными и вовсе утраченными частями. Как оценить наблюдаемые отличия и сходства, чему отдать предпочтение?

Раз внешность обманчива, раз два сходных листа могут принадлежать разным видам, родам, семействам, порядкам и даже классам; и, наоборот, раз два листа, имеющих мало общего, могут принадлежать одному виду, роду и т. д., значит оставим пока внешность в стороне и заглянем вглубь, в детали, в микроструктуру. Наверное, примерно так рассуждал более ста лет назад немецкий палеоботаник Иоганн Борнеманн, вводя в свою науку новый метод, который позже был назван "эпидермальным", "кутикулярным" или "эпидермально-кутикулярным".

Рис. 10. Кутикула (эпидерма)' различных ископаемых растений копаемых при увеличении в 200 раз

Еще в первой половине прошлого века ботаникам было известно, что поверхностная кожица (обычно ее называют эпидермой) листьев разных растений неодинакова (рис. 10). Волоски, бугорки, форма и размеры клеток, тонкая структура стенок, разделяющих клетки, - вот несколько взятых наудачу признаков, которые отличают эпидерму разных растений. Но главное характерное свойство эпидермы - устьица (рис. 11). За исключением грибов, лишайников, водорослей и мхов устьица есть у всех растений, и разнообразие их неисчерпаемо. Через отверстия устьиц происходит газообмен и испарение лишней воды. Само устьице - не просто дырочка, а миниатюрное реле, чутко от зывающееся на влажность воздуха и содержание воды в теле растения. Стало слишком сухо - все устьица закрыты, лишь дежурные позволяют растению дышать, но вот прошел дождь, и клетки, замыкающие отверстия, расходятся.

Рис. 10. Кутикула (эпидерма)' различных ископаемых растений копаемых при увеличении в 200 раз