Михаил Гремяцкий - Как возникла и развилась жизнь на Земле
Рис. 14. Водоросль ламинария. Ее тело расчленено на корневидную и стеблевидную части и листообразный орган
Возникает вопрос, не получили ли первые наземные растения свое начало от таких сложно построенных водорослей, как ламинария?
Прежде чем ответить на этот вопрос, нам надо указать на некоторые замечательные черты, свойственные всем наземным растениям.
У всех них (за очень малыми исключениями) тело расчленено на части — на стебель, листья и корни или корневые выросты. Оно и понятно: корень нужен наземному растению для прикрепления и для добывания из почвы воды и необходимых солей; водоросль в корне не нуждается, ведь она впитывает соли прямо из окружающей воды, в которой они растворены. Лист также нужен наземному растению: при помощи находящегося в нем хлорофила лист, как мы знаем, добывает главный питательный материал — углерод, разлагая находящийся в воздухе углекислый газ. Наконец, для поддержки листьев и для связи их с корнями служит стебель. Поэтому наземные растения можно еще назвать «листостебельными».
Рис. 15. Приспособление растений к наземной жизни: образуется корень, стебель и лист, сокращается половое поколение и развивается бесполое. У цветковых остались только следы полового поколения: половые клетки развиваются у них внутри проросших спор, и соединение их происходит внутри тканей растения
Отличаются наземные растения еще одним признаком: у них имеется два способа размножения — половой и бесполый. Половой способ состоит в соединении (слиянии) двух особых половых клеток, мужской и женской, и в образовании семян. При бесполом же размножении в растении возникают споры, прорастание которых и дает начало новому растению. При этом происходит чередование обоих способов размножения: полового и бесполого. Это чередование размножения связано с чередованием двух поколений — полового и бесполого. Весь ход развития в основном происходит так: из споры развивается половое поколение, у которого так или иначе возникают мужские и женские половые клетки. Женские половые клетки называются яйцами. Происходит оплодотворение, т. е. слияние половых клеток, после чего из оплодотворенного яйца вырастает бесполое поколение, производящее споры. Яснее всего это чередование поколений выступает у таких растений, как мхи и папоротники, которые в истории развития растительного мира занимают промежуточное положение между типичными водными и высшими наземными растениями.
По мере приспособления растений к наземному существованию у них все больше сокращается половое поколение, которое неразрывно связано с водой (оплодотворение у мхов и папоротников может происходить только в воде), и развивается более устойчивое бесполое поколение.
Теперь мы можем вернуться к нашему вопросу: возможно ли происхождение первых наземных растений от таких водорослей, которые были сходны с ламинарией? Исследования начала XX века открыли в ламинарии замечательную черту. Оказалось, что и ламинария развивается при помощи чередования полового и бесполого поколений. То, что было давно всем известно под именем ламинарии, представляет собой бесполое поколение. Оно приносит споры. Эти споры прикрепляются к подводным камням и прорастая дают небольшие растения. Это — половое поколение: одни из этих растений приносят мужские половые клетки, другие — женские. Те и другие сливаются и снова дают начало бесполому поколению.
Теперь мы можем сказать, что от близких к ламинарии водорослей (бурых, багряных и зеленых) действительно могли произойти древнейшие наземные растения. Находки ископаемых растений палеозоя подтверждают это предположение. Оказывается, что в первой половине палеозойской эры наземные растения жили только по берегам морей, не углубляясь в пределы суши. Чем древнее, тем теснее связь этих растений с морем. По своему строению эти растения очень похожи на мхи и отчасти на водоросли. Таковы древнейшие из известных нам сухопутных растений. Это — так называемые псилофиты, прародители папоротников. У них не было корней, а у большинства не было и листьев, но у них замечается уже расчленение на ткани. Они представляли собой невысокие (в несколько сантиметров) стебли, которые ветвились вилкообразно. Стебли держались на корневище (подземный стебель). Недалеко от тех мест, где найдены эти прибрежные растения, отыскали остатки настоящих водорослей — бурых и зеленых.
Приблизительно в одно время с псилофитами возникли грибы, тоже тесно примыкающие к водорослям и перешедшие в значительной мере к жизни на суше. Грибы представляют собой очень интересную группу с многочисленными формами. Их причисляют к растениям, хотя они, подобно животным, выделяют пищеварительные соки и получают свою пищу, питаясь разлагающимися веществами или живя в качестве паразитов на растениях или животных. Некоторые из них хорошо всем известны благодаря своим крупным плодовым телам («шляпкам») — таковы съедобные грибы. Многие грибы обладают очень сильным разрушительным действием на другие организмы и вызывают у них разные болезни.
С другой стороны, многие из них, как мы уже знаем, очень полезны, например при некоторых брожениях. Началось развитие грибов в первой половине палеозоя.
Древнейший мир наземных растений, еще не порвав связи с водой, жался к морскому берегу и не проникал в глубь суши. Лишь к концу первой половины палеозоя этот мир стал сильно изменяться: псилофиты начали вымирать, а их место заняли более крупные растения. Они были частью похожи на современные хвощи и плауны, частью напоминали мелкие породы папоротников. С приближением каменно-угольного периода, которым начинается вторая половина палеозоя, среди них появились и такие, которые уже выглядели, как настоящие деревья.
В тесной связи с изменениями в климате и с развитием растительного мира изменялся и мир животных.
Первая половина палеозоя замечательна тем, что, в это время еще не было населяющих сушу так называемых сухопутных, или наземных, животных. Хотя жизнь существовала уже многие миллионы лет, она все еще держалась только в океанах, морях и пресных водах. Не было еще, конечно, не только людей, но и ни одного из тех животных, которых мы привыкли видеть вокруг себя. Не было ни одного из тех животных, которых называют позвоночными (у них вдоль спины идет хребет, состоящий из отдельных косточек — позвонков, а внутри этого хребта заключен спинной мозг). Не было также и насекомых, порхающих с цветка на цветок, да и никаких цветков еще не росло.
Это было царство водных беспозвоночных животных.
Рассматривая их остатки, дошедшие до нас, мы с изумлением наблюдаем, какое множество странных животных произошло от тех простейших существ, которые первыми возникли на Земле. В водах палеозойского океана появились многочисленные породы губок и кораллов. Из морской воды они извлекали известь и строили из нее свои скелеты. Лепясь друг к другу, кораллы создали колонии (рис. 16). Эти колонии разрастались в ширину и высоту, превращаясь в огромные коралловые мели. Недремлющие подземные силы могли приподнять в таком месте морское дно, и тогда коралловое сооружение выступало над морской поверхностью, образуя новую сушу — коралловый остров. Но почва такого острова была бесплодной, и пустынным стоял он многие тысячелетия.
Рис. 16. Красный, или благородный, коралл
Кроме неподвижных губок и кораллов, водились в тогдашних морях медленно передвигавшиеся морские ежи и морские звезды. Они пробирались среди водорослей, отыскивая себе пропитание. Немало их жило в палеозойском море, и в каждом собрании ископаемых животных можно найти в изобилии их окаменевшие раковины.
Жили тогда в большом числе разные раки огромной величины и удивительной формы. Особенно многочисленна была группа морских ракообразных животных, известных под названием трилобитов (их тело состояло из трех отделов); питались они преимущественно илом, но некоторые из них были, повидимому, хищными (рис. 17).
Рис. 17. Трилобит. Видно членистое строение его тела и разделение на три отдела
К концу первой половины палеозойской эры развитие жизни сделало большой шаг вперед: в морях из беспозвоночных животных развились первые рыбы. Снаружи они были закованы в твердый панцырь, как раки. Эти древнейшие панцырные рыбы медленно двигались своим неуклюжим телом и, как думают ученые, больше ползали по морскому дну, чем плавали. Эти рыбы вымерли в палеозое. Нелегко заметить в них родство с нынешними рыбами, проворными и верткими обитательницами наших рек и морей.
