Сергей Мейен - Из истории растительных династий

В некоторых пустынях количество осадков столь мало, что не поддается измерению. Например, в Ливийской пустыне дождь бывает один раз в четыре-пять лет. И все же пустыни населены растениями. Для борьбы с сухостью у них развиваются необычайно глубокие корни, проникающие до 15 м в глубь почвы. У других растений корни, наоборот, распространяются по площади, протягиваются на расстояние в 15-20 м. Засухоустойчивость - одна из интереснейших проблем физиологии растений. Собственно, вся эволюция растений с того момента, как они вышли на сушу, шла под знаком борьбы за воду. Здесь можно найти интересные аналогии с позвоночными животными, которые тоже когда-то покинули море. Наиболее примитивные наземные растения (а среди животных - земноводные) для своего размножения нуждаются в воде. Лягушки должны куда-то метать икру, а сперматозоиды даже таких сухопутных растений, как папоротники и плауны, могут добраться до женской яйцеклетки лишь по воде (правда, для этого им достаточно топкой водной пленки). Пресмыкающимся, птицам и млекопитающим вода нужна только для питья (если они не живут в воде). Те, кто питаются сочной растительностью, могут вовсе не пить. Наиболее сложные растения (голосеменные и покрытосеменные) также не нуждаются в воде для размножения. Короче говоря, органический мир старается все больше и больше быть независимым от воды.

К сожалению, мы не знаем, каким образом высшие растения выработали такие достаточно сложные приспособления, которые позволяют им размножаться на почти совершенно сухих местах. Дело в том, что семена, т. е. главное приспособление для такого размножения, появляются в геологической истории как-то очень внезапно, без постепенного перехода. Об их происхождении пока только строят гипотезы.

Но не об этом сейчас пойдет речь. На предыдущих страницах мы разбирали климатические условия прошлых эпох, говорили о тропических и внетропических областях, обращая внимание на температуру и сезонность климата, по почти ничего не говорили о влажности. Между тем о влажности, по-видимому, растения должны дать самые полные сведения. Если растения в своей жизни откликаются прежде всего на влажность внешней среды, значит и в ископаемой флоре можно найти соответствующие закономерности. Действительно, мы знаем не только отдельные растения сухого климата (например, в третичных отложениях штата Юта в США был найден кактус), но и целую флору. Сухость наложила на нее свой отпечаток во всем: листья мелкие и толстые, много хвойных, папоротники и хвощи редки. Именно такие наборы растений мы находим в верхнепермских отложениях Западной Европы, где за сто лет тщательного изучения установлено всего десятка три видов. Вместе с такой "угнетенной", как часто говорят, флорой в геологическом разрезе встречаются гипс, ангидрит, каменная соль, доломиты, - одним словом, породы, образующиеся в обстановке жаркого, засушливого климата. Долгое время геологов вводили в заблуждение породы, окрашенные в яркие красные и бурые цвета. Считали, что это не что иное, как окаменевшие пустыни. Позже обнаружили в этих "пустынных" породах раковины водных животных. Тем не менее большое количество красноцветных пород действительно оказалось свидетельством засушливого климата.

Сейчас сухолюбивая флора установлена в отложениях всех периодов, начиная с каменноугольного, и более или менее оконтурены области их распространения. Однако вопрос этим не исчерпывается.

Вроде все получается логично. Растения зависят от влажности климата. В засушливых условиях мы должны встречать и сухолюбивые виды. Естественно и обратное заключение: если мы находим в горных породах сухолюбивые растения, значит климат был засушливым, а если в наши коллекции попадают влаголюбивые растения, значит и климат был влажным. Такие рассуждения выглядят как аксиомы. Зачем ломиться в открытую дверь? Но недаром считается, что нет правил без исключений. Если говорить о геологическом прошлом, то здесь часто не знаешь, где правило, а где исключение. Какая-то несущественная поправка или одно исключение вдруг ставят под сомнение вполне логичную теорию и в конце концов ее нацело разрушают.

Примерно так получается и с только что высказанными аксиомами. В них не учтен один момент: то, что населяло территорию района миллионы лет назад, и то, что попало на стол палеоботаника, - совершенно разные вещи. Жителям Средней Азии хорошо знакома такая картина. Наступает весна, и суровая пустыня начинает зеленеть. Затем припекает солнце, и приходит пора летнего унылого пейзажа. Все вокруг сохнет, остается лишь скудная пустынная растительность. Зеленеют только оазисы да долины рек. Много ли это, если подсчитать в процентах к общей площади? А что достанется палеоботанику будущего? Мы уже говорили, что растение не может стать ископаемым, но попав в воду. Бывают, конечно, исключения, но это редкость. Для этого, например, должно произойти вулканическое извержение, чтобы пепел засыпал все без разбора. Иногда доходят до нас стволы, засыпанные дюнами, но от листьев здесь остается лишь труха. Вот и получается, что в засушливых районах имеют шансы стать палеоботаническими документами отнюдь не сухолюбивые растения, а именно те, которые растут вдоль водоемов. От остальных растений сохранится разве что пыльца.

Здесь можно, конечно, возразить, что это все - тоже лишь рассуждения. Нужны примеры, и они есть. Во второй половине пермского периода восточную половину Европейской части Союза закрыл крупный залив арктического моря. Потом море уходило отсюда постепенно, оставляя тут и там соленые лагуны. Климат был жарким и сухим, а поэтому на дне лагун стали отлагаться в большом количестве типичные для такого климата осадки: доломиты, каменная соль, гипс и т. д. Но среди типичных пород засушливого климата встречаются прослои со странным набором ископаемых растений. Это хвощи, мхи, папоротники, плауновидные - словом, очень влаголюбивые растения. Это не единичный случай.

Геологи, собравшие коллекцию ископаемых растений, часто спрашивают палеоботаника не только о возрасте пород, но и о климате, в котором жили найденные растения. Геологу важно знать обстановку, в которой происходило отложение пород. Отвечая на такие вопросы, палеоботанику приходится быть очень осторожным. Разумеется, если мы находим в породах большое количество мхов и хвощей, мы почти с полной уверенностью можем сказать, что эти растения требовали для себя большого количества влаги. Но если среди ископаемых растений нет таких характерных указателей влажности обстановки, что делать тогда? Как и в случае с температурами, надо смотреть не на систематическую принадлежность растений, а на их форму, строение, микроструктуру.