Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию

Я не видел ископаемых покрытосеменных растений в Нью-Мексико. «Неправильная конференция», — сказал мне мрачно один из участников. Скалы, видимо, тоже были неправильные, потому что в них отсутствовали отложения нескольких важных геологических периодов. Хотя это кажется простым, даже очевидным шагом — защитить семя, обернув вокруг него лист, — растения не выработали этого механизма до раннего мелового периода. К тому времени голосеменные растения уже более 160 млн лет были самой широко распространенной группой растений. Для сравнения: возникновение всего разнообразия плацентарных млекопитающих — от грызунов и летучих мышей до китов, муравьедов и обезьян — заняло в три раза меньший промежуток времени. Ботаники до сих пор ломают головы над этой задержкой, но никто не подвергает сомнению тот факт, что поместить семя в обертку оказалось хорошей идеей. Однажды появившись, покрытосеменные растения распространились с такой скоростью, что Дарвин считал их расцвет «ужасной тайной», нарушавшей его концепцию постепенно нарастающих изменений. Теперь покрытосеменные составляют подавляющее большинство растений, и именно их семена преимущественно обсуждаются в этой книге.

С эволюционной точки зрения скачок от споровых к голосеменным растениям был важнейшим преобразованием. Билл ДиМишель сетовал по поводу нашего пристрастия к покрытосеменным растениям. «Это искажает историю, — говорил он мне. — Просто так получилось, что их очень много». Но нет никаких сомнений в том, что, когда растения начали укрывать свои голые семена, это усовершенствование открыло ряд новых возможностей. В конце концов, полотенце — это только начало. В гардеробе Ноа имеются полосатые пижамы, но люди могут прикрывать свою наготу чем угодно — шортами, гавайской рубашкой, платьем для коктейлей или даже бронежилетом. Как и одежда, плод может служить защитой, но также и привлекать, предоставляя покрытосеменным растениям мощное средство, чтобы обманом заставить животных распространять свои семена. (Мы рассмотрим взаимосвязь плодов, семян и животных, включая человека, в главе 12.)

Еще более важным следствием появления покрытосеменных растений, чем эволюция плода, стало их влияние на механизм опыления. Когда семязачаток с яйцеклеткой находится внутри замкнутого вместилища (завязи), ветер становится менее надежным способом опыления. Взамен при переносе пыльцы с цветка на цветок покрытосеменные все больше полагались на животных, особенно на насекомых. Яркие лепестки, нектар, аромат — все привлекательное, что мы связываем с цветками, — возникло в ответ на эту потребность. Опыление из случайного, зависимого от ветра процесса превратилось в наиболее детально разработанный природой (и к тому же красивый) способ получения новых сочетаний генов. Эти преобразования позволили покрытосеменным растениям быстро достичь многообразия, которое так озадачивало Дарвина, а также приобрести еще одно название — цветковые растения.

В природе цветковые растения в полной мере используют половое размножение, семена и свое многообразие, воздействуя не только на собственную эволюцию, но и на эволюцию насекомых и других животных, с которыми они тесно связаны. В большинстве случаев разнообразие распространителей, потребителей, паразитов и особенно опылителей цветковых растений возрастает параллельно с разнообразием растений, от которых они зависят. Но эволюция полового размножения растений оказалась также чрезвычайно важной и для людей. Трудно представить, что наши предки преуспели бы в земледелии, не имея возможности влиять на опыление и получать результат в виде долго хранящегося зерна. Автор и пропагандист здорового питания Майкл Поллан идет в своих выводах дальше, называя селекцию растений «серией опытов по совместной эволюции», которые навсегда изменили как растения, так и людей. Поллан утверждает, что человеческое стремление к сладости, сытости, красоте и даже опьянению оказалось закодировано в геноме культурных растений. Проводя отбор на эти качества, мы одновременно удовлетворяем свои потребности и приносим пользу растениям, заботливо перенося их из естественной среды обитания в свои сады и поля по всему земному шару. Но близость людей с семенными растениями питает не только наши желудки, но и наше воображение. Ведь знания, которые мы вынесли из этих долгих взаимоотношений, возможно, являются источником наших самых глубоких прозрений в отношении закономерностей природы. Без этих знаний, скорее всего, не состоялся бы самый известный эксперимент в истории.

Глава 5. Споры Менделя