Сергей Мейен - Из истории растительных династий

У нее есть спорангии с микро- и мегаспорами, причем микроспор (пыльцы) в каждом спорангии очень много, а мегаспор - по одной. Уже у некоторых споровых растений, в том числе у лепидодендронов, некоторых архаичных папоротников (вспомним бискалитеку, из главы II) споры прорастают прямо в спорангиях. У сосны и других голосеменных это уже не исключение, а правило. Пыльца сосны - это маленький, не до конца развившийся мужской заросток. Мегаспоры также прорастают прямо в спорангиях и развиваются до образования яйцеклеток. Мегаспоры в таком состоянии, со всеми оболочками, называются семезачатками. Это еще не семя. Семя будет только тогда, когда до семезачатка доберется пыльца, мужской заросток закончит свое развитие, яйцеклетка будет оплодотворена и из нее вырастет зародыш. Когда все эти процессы заканчиваются, можно грызть орешек и извлекать из него ядро которое вообще-то предназначено для питания прорастающего зародыша.

И вот теперь мы выясняем, что все палеозойские семена, у которых удалось изучить внутреннюю структуру, проросшую мегаспору имеют, а зародыша не имеют. Иными словами, это не семена, а семезачатки. Пыльца проникала в них еще тогда, когда они были на дереве, и ее мы часто можем видеть внутри семезачатков. Зародыш, видимо, развивался значительно позже, а когда - мы не знаем (кстати, так же не сразу развивается зародыш и у современного гинкго).

Палеоботаники все это отлично знают и все же называют семезачатки семенами - особенно, если их находят не в шишках или сережках, а просто разбросанными в породе. Поэтому простительно так делать и нам. Но надо помнить, что пока неизвестно, когда эти "семена" стали настоящими семенами.

Мы умышленно обошли стороной вопрос о происхождении семезачатков, но это требует новых утомительных экскурсов в область морфологии растений. Лучше в них не пускаться. Мы слегка коснемся этого вопроса в следующей главе.

В 1966 г. мне довелось побывать в лаборатории проф. Д. Д. Панта в Аллахабадском университете (Индия). В трудных условиях работает группа палеонтологов: тесные помещения, фотобумагу и химикалии покупают на собственные деньги. Но из-под пера этих интузиа-стов то и дело выходят статьи, выполненные на очень высоком научном уровне. Как раз осенью 1966 г. Д. Д. Пант и его ближайший ученик Д. Д. Наутиял закончили исследование "хвойного" Buriadia (кавычки, как мы увидим ниже, не случайны). Статья вышла вскоре под скромным заголовком "О структуре Buriadia heterophylla (Feistmantel)Sewardet Salmi и ее плодоношении", но можно не сомневаться, что к ней будут обращаться палеоботаники, занимающиеся самыми разными растениями.

В 1879 г. О. Фейстмантель среди образцов, собранных английскими геологами в Индии в угольном месторождении Гиридих, нашел остатки хвойных, очень похожих на вольцию из триасовых отложений Европы (рис. 34). К этому роду хвойных Фейстмантель и отнес индийские листья. Позже их выделили в особый род буриадия, но никто не сомневался, что это хвойные.

Рис. 34. Растения вольция и буриадия первоначально относили к одному виду: а - вольция, хвойное из триасовых отложений Европы

Рис. 34. Растения вольция и буриадия первоначально относили к одному виду: б - буриадия, загадочное растение из верхнепалеозойских отложений Индии

Можно себе представить удивление аллахабадских палеоботаников, когда они обнаружили у буриадии семена, которые сидели на тонких ножках прямо между листьями без всяких шишек, сережек и тому подобных скоплений. Такое можно ожидать у семенных папоротников, у какой-нибудь новой примитивной группы растений, но не у растения, всем своим обликом напоминающего типичное хвойное. Примерно такое же чувство может испытать рыбак, если он найдет рыбу, у которой икра лежит не в брюхе, а развешана по всему телу.

У Панта и Наутияла, естественно, родилось подозрение что это вовсе и не хвойное. Под рукой был большой материал (его аллахабадские палеоботаники собрали в экспедиции, организованной на средства из собственного кармана), и из образцов взяли все, что может дать современная палеоботаническая техника. Приготовили препараты кутикулы из листьев и семян, отдельные семена отделили от породы с помощью плавиковой кислоты, органическую пленку стягивали с породы специальными смесями, кусочки стеблей проводили через кислоты, удаляя все твердое, заключали в целлоидин и резали, как современные растения. Панту и Наутиялу удалось рассмотреть почти все, что нужно палеоботанику, - и каррина окончательно запуталась. По анатомическому строению ветвей и эпидермальному строению листьев буриадия ближе всего к хвойным. Листья иногда вильчатые, а изредка даже более сложные, в виде короткой лопаточки с зубчиками на конце. Это тоже может быть у древних хвойных. А вот пыльца, которая уже успела проникнуть внутрь семян, оказалась совсем непонятная. Такую пыльцу имеют гинкговые и беннеттитовые. Внутри семян буриадии слои кутикулы располагаются, как ни у одного другого голосеменного растения. О том, как сидели семена, мы уже говорили. Одним словам, стоило копнуть буриадию поглубже, и вместо всем понятного хвойного растения на свет явился ни на что не похожий гибрид.

Взвесив все за и против, Пант и Наутиял решили, что правильнее всего считать буриадию все же хвойным (конечно, очень своеобразный, несущим черты предка лебахии). Они отказались от точки зрения Р. Флорина, что хвойные берут начало от кордаитов. В их рассуждениях есть логика, но лишь будущие исследования покажут, кто здесь прав. В любом случае очевидно, что в буриадии есть особенности, присущие разным группам растений, и она явно не может быть единым предком для всех. Стало быть, эти особенности могли развиться у нее независимо от других групп. Расшифровка структуры гондванской буриадии ставит поэтому интересный вопрос о независимом появлении различного типа хвойных. Впрочем, эта мысль не нова. Еще в 1940 г. ее затронул в одной из своих статей Р. Флорин. На основании анализа современных и ископаемых хвойных он пришел к выводу, что гондванские хвойные в течение геологической истории держались независимой группой, что ощущается до наших дней. В этом отношении открытие Панта и Ыаутияла хорошо согласуется с представлениями Флорина.

Нарисованный Р. Флорином эволюционный ряд, ведущий от древнейших хвойных к современным, является, пожалуй, во всей палеоботанике самым красивым. Палеоботаники строили не менее аккуратные ряды для других растений, но там всегда были какие-то неувязки. То не хватало одного-двух звеньев - и вместо них рисовали гипотетические формы, то потомок оказывался старше! предка. Начиная от лебахии и кончая современными хвойными, идет филогенетическая ветвь, в которой пока не видно серьезных изъянов. Но вот все, что было с хвойными раньше, довольно проблематично. Иными словами, намеченная Р. Флорином связь хвойных и кордаитов вызывает еще много сомнений. Правда, сомневаться в том, что они - близкие родственники, пока не приходится, У них очень много общих черт. Древесина у древних хвойных и кордаитов одна и та же, сходны их пыльца и семена, да и те "шишечки" (как мы выяснили, они являются укороченными побегами с семенами) тоже удивительно сходны. А сомнения остаются вот какие.