Сергей Мейен - Из истории растительных династий

Генетическую природу имеют и параллелизмы, описанные Н. В. Вавиловым в его ставших классическими гомологических рядах. Хотя он прослеживал параллельную изменчивость на современных культурных растениях, выведенные им закономерности имеют более общее значение. Эти исследования долгое время были вне поля зрения биологов и, к сожалению, вовсе не нашли отклика в палеоботанических обобщениях. Поэтому на гомологических рядах применительно к ископаемым растениям имеет смысл остановиться.

Сущность открытых Вавиловым закономерностей вкратце сводится к следующему. Совершенно очевидно, что чем более родственны друг другу организмы, тем больше у них общих черт. Это исходное положение биологической систематики. В основе каждого вида лежит некий набор обязательных признаков, без которых надо говорить уже о другом виде. Но другие признаки, не являющиеся видовыми, обнаруживают большую или меньшую степень изменчивости. Изучая многочисленные сорта культурных растений, Н. И. Вавилов подметил, что эта изменчивость упорядочена. У близких видов одного рода она идет в почти одинаковых направлениях, причем чем ближе по происхождению виды, тем полнее это сходство. Дело доходит до того, что различие в форме семян (или других органов) у видов, принадлежащих разным родам, становится меньшим, чем у видов одного рода (рис. 37). Получается массовая симуляция органов. То же явление наблюдается и при анализе семейств, порядков и т. д. Но ведь ограниченность изменчивости означает и ограниченность в ассортименте признаков. Растения не могут выйти за пределы определенного круга черт, хотя круг и очень широк.

Рис. 37. Параллелизм в строении листьев у пшеницы (1, 2) и ржи (3, 4). По Н. И. Вавилову

Примеры такой ограниченной и повторяющейся изменчивости у систематических групп разного уровня хорошо видны среди ископаемых растений. Когда речь шла о кордаитовых листьях, то фигурировали два их анатомических типа, за которыми стоят разные роды. У одного рода (Rufloria) устьица спрятаны в желобках, а у другого (Cordaites) разбросаны по поверхности листа. По признакам микроструктуры второй род может быть подразделен на несколько подродов. В пределах каждого рода и подрода можно найти листья самого различного внешнего облика: длинные и короткие, узкие и широкие, с закругленной и приостренной верхушкой и т. д. Микроструктура - постоянный устойчивый признак, а внешние черты подвержены значительной, но однообразной изменчивости. Поэтому, классифицируя листья по очертаниям, густоте жилкования и тому подобным признакам без учета микроструктуры, палеоботаники включали в один вид листья, в действительности принадлежащие разным родам.

Прежде чем закончить эти затянувшиеся рассуждения, заметим, что перечисленные пути появления параллелизма не только вероятны, но и доказаны. Однако мы не можем сказать, с каким из них в каждом конкретном случае мы имеем дело. Причина этому - наше почти полное незнание приспособительной ценности самых основных признаков растения. Пожалуй, особенно интересно и непонятно независимое появление очень тонких микроскопических структур в тканях, появление удивительно сходных спор или пыльцы у самых разных групп где-то в середине или в конце их эволюционного развития. С чем мы здесь имеем дело, пока совершенно непонятно. Конечно, мы очень привыкли относиться к микроструктуре несколько с большим почтением, чем к общей морфологии. Исследователи с легкостью допускают образование одинаковой формы листьев у неродственных растений, а завидев сходство в строении тканей - склонны сразу видеть родство. Однако у нас нет особых оснований считать, что в мастерских природы ювелиры в большей цене, чем плотники, и что их не заставляют одну и ту же работу проделывать заново несколько раз

"Мы имеем перед собой пласты в сотни и тысячи метров мощности,

отложившиеся за громадный промежуток времени, и должны

представить себе хронологически те события, которые

происходили в каждый данный момент, причем эти события

отделены одно от другого тысячами и даже миллионами лет".

А. Ч. СЬЮОРД (английский палеоботаник)

Эта книга построена в виде серии отдельных очерков, Чтобы как-то скрепить приведенные факты, теперь полезно наметить в самых общих чертах последовательность в развитии растительного мира планеты.

Мы пропустим девонскую, каменноугольную и пермскую флору, о которых достаточно сказано в предыдущих главах. У читателя уже должно создаться общее впечатление о растительном мире палеозоя. В мезозое, когда на сцену вышли знаменитые динозавры, растения были уже совершенно другими: вместо древовидных плауновых, многочисленных семенных папоротников и кордаитов на первый план выступили гинкговые, хвойные, цикадовые, беннеттитовые, а затем и покрытосеменные. О флоре триасового, юрского и мелового периодов мы поговорим немного ниже, а сейчас попытаемся понять, как произошла смена декораций, где "прятались" все те растения, которые заселили сушу в мезозое?

Здесь не случайно употреблено слово "прятались". Как и в более ранние периоды, на рубеже палеозоя и мезозоя мы не видим следов той мастерской, где вырабатываются новые роды и виды. Но если не можем уловить их происхождение, то хотя бы посмотрим на их появление.

Многие великие артисты сначала работали статистами, участвовали в массовых сценах и тогда им редко выпадало счастье даже подать реплику. С такими же незаметными предвестниками мезозойской флоры мы начинаем встречаться довольно рано. Первые достоверные гинкговые известны еще в нижнепермских отложениях Европы. Первые растения с листвой, как у цикадовых и беннетти-товых, появляются еще раньше, в верхней части каменноугольных отложений. В это же время начинают набирать силу и хвойные. В конце каменноугольного периода эти растения были почти незаметны на общем фоне тропической флоры. В первой половине пермского периода их число увеличивается, а в начале второй половины этого периода, когда уже вымерли основные растения каменноугольного леса, их местами становится очень много.

Еще в прошлом веке палеоботаники внимательно изучали остатки растений (рис. 38) в медистых сланцах ГДР и ФРГ, залегающих в самом основании верхнепермской толщи. Эти сланцы разрабатываются до сих пор. В них обнаружено всего полтора десятка видов: в основном хвойные, гинкговые и древние цикадовые, есть один вид птеридоспермов, почти нет папоротников и хвощей. От былого великолепия каменноугольного леса не осталось и следа. И внешний вид растений, и породы, в которых они погребены, все говорит о жарком и сухом климате. Можно, конечно, предположить, что именно эта флора, носящая явно мезозойские черты, дала начало новым богатым лесам триасового, юрского и мелового периодов. Однако к концу перми набор видов в ней становится все меньше и меньше, создается впечатление, что флора медистых сланцев вымерла, оставив не слишком обильное потомство. К тому же растения медистых сланцев, привыкшие к достаточно суровому жаркому климату, едва ли могли быстро перестроиться и превратиться во влажные леса мезозоя. К тому же у них, наверное, были достойные конкуренты, уже привыкшие к влажным условиям.