Сергей Мейен - Из истории растительных династий

В одном из номеров чешского журнала "Фотография" была помещена фотозагадка. На ней изображен увеличенный срез кочана капусты. Получилось не сразу понятное чередование белых и темных полосок. Загадку, наверное, быстрее всего отгадали домашние хозяйки, которым вид кочана в разрезе не в диковинку. Не трудно узнать в разрезе арбуз или яблоко. Но когда перед глазами срез неизвестного растения, понять сразу, что к чему, не просто. Инженер или грамотный рабочий может легко нарисовать по трем сечениям детали ее общий вид. А попробуйте разобраться в сложной машине неизвестной конструкции, если вам предложат несколько сотен срезов. Сделать это, конечно, можно, но сколько трудов надо положить, чтобы проследить от одного среза к другому, что с чем соединяется, и какова форма и структура каждой детали. Именно такова работа палеоботаников, изучающих содержимое ' угольных почек (рис. 8).

Рис. 8 Реконструкции растений из угольных почек, выполненные по многочисленным срезам: а - спорангии прапапоротника бискалитека (реконструкция С. Мэмэя)

Для реконструкции по срезам сложно ветвящихся стеблей иногда применяется интересный метод. Увеличенные контуры последовательных срезов наносятся на листы прозрачного пластика или воска, которые затем накладываются друг на друга и склеиваются. В прозрачной стопке o хорошо видны проходящие внутри контуры, можно вырезать увеличенную модель растения. Примерно таким способом удалось разобраться в строении древнего папоротника ставроптерис из нижнекаменноугольных отложений Шотландии. Остатки ставроптериса были, правда, найдены не в угольных почках, а в известковистом песчанике.

Рис. 8 Реконструкции растений из угольных почек, выполненные по многочисленным срезам: б - часть шишки каламита (реконструкция Р. Бэкстера)

В угольных почках палеоботаники надеялись найти ответы на многие вопросы. Действительно, им удалось получить огромную информацию о растениях каменно-угольных лесов. Но часто случалось так, что получаемые ответы напоминали новые, еще более сложные вопросы. Вот характерный пример.

Разрезая угольные почки, найденные в одном из месторождений штата Иллинойс, американец Серджиус Мэмэй обнаружил большое, величиной с папиросную коробку, скопление спорангиев древнего папоротника. Отдельный спорангий имеет миллиметр в диаметре, четыре миллиметра в длину и выглядит, как крохотный банан (рис. 8, а). Стенка спорангия состоит из нескольких слоев клеток, что редко встречается у современных папоротников, а в каменноугольное время не было в диковинку. Но у иллинойского папоротника (он получил название бискалитека) интересно было другое. Обычно спорангии имеют стенку, состоящую из одинаковых клеток. Лишь небольшая группа клеток утолщена. Это приспособление для вскрытия созревшего спорангия. У бискалитеки утолщенные клетки расположены двумя широкими полосами, а в остальной части стенки тонкие клетки перемежаются с группами мелких утолщенных клеток. Словом, очень сложная структура. Пожалуй, во всем растительном царстве нет спорангиев с такой хитроумной стенкой. Но даже и не это самое удивительное.

Обычно у папоротников споры в спорангиях созревают, высеиваются и, если повезет с хорошей почвой, прорастают. Получаются крошечные растеньица (заростки), на которых развиваются мужские и женские половые органы. Из оплодотворенной яйцеклетки вырастает новый папоротник. У бискалитеки, видимо, все было не так. В окаменевших спорангиях Мэмэй нашел уже проросшие споры, причем в некоторых случаях дело дошло до заростка из 10 клеток. Что было с этими заростками потом, как вырастал новый папоротник, мы не знаем. В куске угольной почки застыла лишь одна стадия сложного жизненного цикла, а палеоботаники получили задачу, которая, если разобраться, стоит побольше, чем пресловутая проблема "снежного человека".

В биологии есть такое понятие - симулирующие формы. Это не первый случай, когда обиходное и научное значения слова не совпадают. "Симулирующий" в биологии не значит "изображающий недуг". Симулирующие формы - просто внешне сходные животные или растения, в действительности не являющиеся родственниками. Для такого сходства введено много других названий: гомоплазия, конвергенция, параллелизм, гомеоморфия, мимикрия и т. д. Но это уже терминологические дебри, в которые лучше пока не забираться.