Чтение онлайн

Порфира: А, все понятно. При слиянии гамет растений–родителей их генетическая информация объединяется. В результате образуется новое растение. Пока оно маленькое, его называют семенем.

Профессор Зеленовский: Нет, Порфира, до семени еще далеко. Вспомни, что происходит после слияния гамет у водорослей.

Порфира: После того как яйцеклетка сливается со сперматозоидом или спермием (это неподвижный сперматозоид без жгутика – такие бывают у некоторых водорослей), образуется зигота, которая может долго находиться в состоянии покоя, но как только наступят подходящие условия, она прорастает в новое растение водоросли. Ой, действительно, никакого семени не образуется!

Профессор Зеленовский: Конечно, нет. Семена нужны в том числе чтобы защитить зародыш нового растения от высыхания, но такая предосторожность для водного растения излишняя. В водной среде не существует еще одной сложности, с которой сталкиваются растения на суше. У водорослей мужские гаметы добирались до женских вплавь. А по суше как прикажете добираться? Вся эволюция наземных растений представляла собой попытку выйти из этого тупика, что окончательно удалось сделать только семенным растениям. Но до этого момента растениям предстояло пройти немалый путь.

Многоножка: Не понимаю, почему нельзя было в таком случае ограничиться бесполым размножением. Для прорастания споры не нужно оплодотворение, значит, можно было бы обойтись без воды вовсе. И всех этих ужасных сложностей для наземных растений не существовало бы.

Сосна: Да ты все прослушала, что ли?! Только что обсуждали, что половое размножение нужно для того, чтобы у новых растений могли проявиться новые свойства. А вдруг окажутся полезными?

Порфира: Но, насколько я знаю, от бесполого размножения спорами наземные растения тоже не отказались?

Многоножка, Плаун и Сфагнум (в один голос): Конечно, мы не отказались, и хвощи тоже.

Сосна. Вот именно. И как же это можно объяснить?

Профессор Зеленовский: Наземные растения не могли отказаться от бесполого размножения хотя бы потому, что так размножались их предки. Ну–ка, Порфира, напомни нам, как протекает жизнь обычной водоросли и для каких целей обычной водоросли нужны споры.

Порфира: Это я могу. Это, пожалуйста. Мы, водоросли, как вы уже знаете, существа двуличные. А двуличные мы потому, что проживаем жизнь в двух разных обличиях: спорофита и гаметбфита (кто не помнит, что это такое, советую вернуться на с. 170). Само название «спорофит» подразумевает то, что такая водоросль образует споры. Не знаю, как там у наземных родственников, а у нас, водорослей, все продумано до мелочей: гаметофиты образуют гаметы, которые сливаются и образуют зиготу. Обычно это происходит, когда условия жизни изменяются не в лучшую сторону. Теперь, после рассказа Профессора, я поняла, почему так происходит. Чем сложнее условия существования, тем полезнее получить новые свойства и признаки, а они быстрее всего появляются в результате полового размножения. Дальше, если помните, идет стадия зиготы. Она прорастает не сразу и, благодаря этому, очень устойчива ко всяким превратностям судьбы. Но когда условия улучшаются, зигота прорастает в спорофит. Спорофит образует миллионы и миллионы спор...

Профессор Зеленовский: Стоп. А в чем заключается функция спор?

Плаун: Это каждому ясно: множество спор позволяют быстро увеличить число водорослей, или плаунов, или мхов, или хвощей...

Многоножка: или папоротников! Но кое–что ты, Плаун, забыл. Мельчайшие, легкие споры могут разноситься ветром на большие расстояния. Споры нужны еще и для расселения. Это подвижные животные могут позволить себе только половое размножение – у них расселяются взрослые формы. А нам, неподвижным растениям, нужны особые расселительные клетки.

Профессор Зеленовский: Молодцы! Итак, половое и бесполое размножение – это наследство, которое досталось наземным растениям от их предков – водорослей. Но, как мы выяснили, наземным растениям нельзя было обойтись ни без полового размножения, ни без спорового. Без слияния гамет не получатся растения с новыми свойствами, а без летучих спор невозможно освоение новых местообитаний.

Порфира: Я хочу обратить внимание уважаемой аудитории на один важный факт. Мы, водоросли, – совершенно уникальные растения. Мало того, что мы проживаем жизнь в двух разных обличиях – спорофита и гаметофита, у разных видов жизненный цикл сильно отличается друг от друга. Одни водоросли

Соотношение стадий гаметофита и спорофита в жизненном цикле различных водорослей: 1 – гаметофит; 2 – спорофит

проживают большую часть жизни в виде спорофита (большинство красных и бурых водорослей, в том числе ламинария), другие – в виде гаметофита, наконец, третьи делят свою жизнь между спорофитом и гаметофитом поровну (например, у льва).

Профессор Зеленовский: Спасибо, Порфира. Обратите внимание, в воде разные водоросли могли позволить себе «выбирать» разные варианты жизненных циклов, но большинство наземных растений избрали вариант господства спорофита над гаметофитом.

Сфагнум: Все, кроме нас – мхов. Я и все мои мохобородые родственники, начиная с примитивного печёночника и заканчивая совершенными листостебельными мхами, к коим относится ваш покорный слуга, большую часть своей долгой жизни проводят в стадии гаметофита. Спорофиту же мхов положено расти на мхе–гаметофите, во всем от него зависеть и питаться за его счет. Так у нас, мхов, заведено иостари, на том и стоим.

Профессор Зеленовский: Действительно, у мхов все наоборот, но такой перевернутый жизненный цикл в мире наземных растений – исключение. Кроме мхов, у всех остальных растений суши преобладает спорофит – растение, которое образует споры.

Осина: А почему главным на суше стал именно спорофит?

Профессор Зеленовский: Причина этого становится ясной, если вспомнить, что основной функцией гаметофита является образование половых клеток. В воде гаметам не угрожает высыхание, но на суше они особенно уязвимы. До яйцеклетки сперматозоид может добраться только по тонкой пленке воды у поверхности, почвы. Гаметофит «привязан» к земле потребностью гамет во влаге. Спорофит, напротив, устремлен вверх. Ведь его задача – распространить споры – на суше сильно усложняется. В воде все просто: зооспоры сами расплываются в разные стороны, а если споры неподвижны, они разносятся течениями. На суше надежда только на ветер, но, чтобы его использовать, нужно вынести спорангии как можно выше. Так, само собой получилось, что спорофит стал мощным и заметным, а гаметофит все больше и больше вжимался в почву.

Соотношение стадий гаметофита и спорофита в жизненном цикле мхов, плаунов, папоротников,голосеменных и цветковых

Многоножка: Ой, верно. Даже смешно сравнивать огромные древовидные папоротники – спорофиты и их крошечные заростки–гаметофиты. С одной стороны, высокие деревья, или,. по крайней мере, крупные вайи, с другой – тоненькие зеленые пластиночки, которые стараются вжаться поглубже во влажную почву.