Игорь Акимушкин - Исчезнувший мир
Животные тоже не остаются, так сказать, в долгу перед зелеными кормильцами: когда дышат, выделяют в воздух и воду (если живут в море) много углекислого газа, растения, как известно, им питаются. А после смерти своей консументы оставляют продуцентам бесценное наследство — полные питательных веществ трупы.
Тут за них принимаются редуценты — бактерии: разлагают на составные части, которые затем легко усваивают из земли, воды и воздуха растения, вновь создавая из них сложные органические продукты. «Колесо жизни» совершает полный оборот.
Чтобы полнее была картина развития животных, посмотрим, как параллельно с ними шло возникновение, усложнение и совершенствование продуцентов.
Зеленое одеяние планеты
Водоросли (их 18 тысяч видов) — самые примитивные и древние из растений. Они бывают одноклеточные, микроскопические, и многоклеточные, очень крупные, порой метров до 70 длиной. Все многоклеточные водоросли — растения талломические. Они сложены из одного нерасчлененного куска плоти — таллома, который, правда, нередко бывает причудливо рассечен. Но на нем никогда не развиваются ни цветы, ни настоящие листья, ветки и корни. Размножаются водоросли спорами, то есть неоплодотворенными «семенами».
Из спор развиваются маленькие растеньица — детища «непорочного зачатия». Одни из них развивают яйцеклетки, другие подвижные сперматозоиды, которые устремляются к яйцеклеткам. Они сливаются, и из оплодотворенной яйцеклетки вырастает сама водоросль. Высшие же, цветковые, растения развиваются из семян, оплодотворенных еще в цветках. Они, следовательно, размножаются после оплодотворения, а водоросли до него.
В этом главное отличие семени от споры.
У мхов есть уже стебли и листья, а у папоротников корни, но нет ни цветков, ни семян. Мхи и папоротники тоже размножаются спорами.
Хвойные деревья представляют следующую ступень развития растительного царства: у них есть уже семена, но нет плодов. Поэтому и называют их голосемянными: ведь семена хвойных деревьев не покрыты мякотью и оболочками плодов, лежат открыто — «голыми».
И наконец, покрытосемянные, или цветковые, растения своими совершенными формами венчают растительное царство, как человек завершает развитие животного мира.
В докембрии сформировались основные структуры растений: целлюлозная клеточная оболочка и хлорофилл, осуществляющий фотосинтез. В переходный период от предкембрия к кембрию значительных изменений в составе флоры не произошло. Только в самом кембрии, в ордовике, богато развились в морях всевозможные водоросли — одноклеточные и многоклеточные: зеленые, бурые, красные. Иных растений природа тогда еще не знала.
Суша была пустынна и безрадостна. Голые скалы возносили к небу свои острые вершины. В низинах ветер, вздымая тучи пыли, крутил их вихрем, перекатывал красные пески, нагромождая из них многометровой высоты дюны. Безотрадная картина…
Никто не жужжал, не квакал, не крякал и прочее. Никто на брюхе, представьте себе, не ползал. Никто зубы не скалил, потому что зубов тогда ни у кого еще и было.
Но берега морей уже пахли гниением и йодом: разлагались здесь водоросли, выброшенные штормом. Волны порой подползали к ним, шипя пеной, и откатывались.
Эти влажные морские отбросы и перекинули сходни из моря на сушу, по которым первые растения выбрались из морского рассола на чистый воздух (чистым, впрочем, он был лишь относительно: в атмосфере накопилось мало кислорода, и дышалось тогда на суше тяжело).
Уже в эпоху кембрия, как полагают некоторые ученые, простейшие растения и плесневые грибы могли поселиться на литорали (в зоне отливов и приливов). Но убедительных доказательств этому нет.
В конце силура растения, возможно, уже распространились «на значительные поверхности суши и поднялись к водоразделам». Сырые низины сплошь покрывали зеленые ковры мхов. Но это все только предполагается. Более осторожные ученые держатся того мнения, что верхнем силуре на богатых влагой местах зеленели лишь первые сухопутные растения — псилофиты. У них были не корни, а только корневища, горизонтально располагавшиеся в почве. Вильчато-ветвящиеся стебли росли в высоту примерно сантиметров на 25 и были сплошь покрыты чешуйчатыми «листочками» (у большинства псилофитов).
«Органы плодоношения их помещались на концах ветвей и больше всего напоминали спороносные коробочки мхов» (академик В. Комаров).
Предками их были водоросли. А сами псилофиты породили затем растения следующих веков (но только не мхи, они, как полагают, тоже произошли от водорослей, но своим особым путем).
Девон называют царством псилофитов. Преобразовались они в самые разнообразные формы. И подросли — до метра в высоту. Появились папоротники, первые хвощи, первобытные плауны, мхи, сингиллярии. А в конце девона — и древовидные растения, например циклостигмы. Они возносили свои вильчато-ветвящиеся кроны на восемь метров над землей.
Академик В. Комаров пишет, что в верхнем девоне возвышались над низкорослыми папоротниками и псилофитами чешуедревы (лепидодендроны) и кордаиты.
Но более новые палеонтологические издания утверждают, что настоящие кордаиты и лепидодендроны процветали на Земле в более поздние времена.
Каменноугольный период, или карбон. Это, в сущности, первая эпоха в истории Земли, когда на ней зазеленели леса из настоящих деревьев. В девоне рост самых высоких растений не превышал восьми метров. А в карбоне же были настоящие гиганты — деревья высотой до 30 метров. Например, лепидодендроны и кордаиты. Толщина их стволов порой превышала два метра. У первых, лепидодендронов, интересен был ствол: весь в рубцах от опавших листьев, чешуйчатый (отсюда и произошло их название: по-гречески «лепис» — чешуя, а «дендрон» — дерево). По мере роста лепидодендрона его кора разрасталась в толщину (а не сбрасывалась, как у современных растений). Ее пронизывала сеть воздухоносных каналов. Листья, на которых располагались органы размножения — спорангии, — были собраны в большие «шишки».
Кордаиты наряду с семенными папоротниками были первыми голосемянными растениями и, очевидно, предками всех хвойных деревьев. Их прямые стволы несли пышные кроны из длинных (до полуметра и больше «ланцетовидных» или «лопатовидных» листьев. Размножались кордаиты уже не спорами, как растения минувших веков, а семенами. Те развивались в особых органах — стробилах, собранных в сережки, — первые модели в эволюционных поисках настоящих цветков.
В конце следующего периода — пермского — все кордаиты вымерли. А еще раньше, до пышного расцвета кордаитов, исчезли и все псилофиты. Но появились удивительные деревья — гинкго, герои японских и китайских легенд и сказаний.
Время расцвета гинкговых деревьев — юрский и первая половина мелового периода мезозойской эры. В конце мелового периода по непонятной причине гинкговые деревья быстро стали вымирать. До наших дней уцелел лишь один вид. О нем пойдет рассказ в следующей главе.
В одно время с гинкго или немногим позже начали свою эволюцию хвойные деревья. В пермском периоде они, очень похожие на наши сосны и ели, уже составляли основную массу тогдашних лесов.
Каменноугольный период палеозоя свое название получил от огромных толщ каменного угля, в его отложениях и слоях.
«Пласты каменного угля произошли благодаря обугливанию остатков растений, целыми массами погребенных в наносах. В одних случаях материалом для образования углей служили скопления водорослей, в других — скопления спор или иных мелких частей растений, в третьих — стволы, ветви и листья крупных растений.
Ткани растений медленно теряют часть составляющих их соединений, выделяемых в газообразном состоянии, часть же, и особенно углерод, прессуется тяжесть навалившихся на них осадков и превращается в каменный уголь…
В Америке на Кап-Бретоне найдены в одном из каменноугольных бассейнов 59 ископаемых лесов, расположенных один над другим. Правда, что и общая мощность каменноугольных отложений в этом месте достигает 560 метров» (академик В. Комаров).
Под словом «обугливание» здесь понимается не сгорание, а химические процессы, приводящие к потере мертвыми растениями таких составляющих их элементов, как водород, кислород, азот. И тем самым повышается концентрация углерода («обугливание»). Возьмем для примера свежую древесину: в ней 50 процентов углерода. В торфе же, в котором процесс «обугливания» только начинается, 59 процентов этого элемента. В буром угле — его уже 69, в каменном, черном, — 82, а в антраците — 95 процентов. Значит, антрацит «обуглен» почти до предела.
Теперь заглянем немного вперед: из палеозоя в мезозой а точнее — в его меловой период. И тут увидим начало, затем (в кайнозое) пышный расцвет цветов, почувствуем чарующий их аромат. Украшенные цветками деревья, кустарники и травы начали свой старт в меловом периоде и продолжают победный марш по планете. Где ныне пребывают папоротники, хвощи и плауны? В очень немногих местах. Только хвойные деревья могут в определенных климатах и экологических зонах составить конкуренцию цветковым растениям. Коренное изменение флоры Земли решительно повлияло и на ее фауну.
