Жизнь цветка

Есть у биологов понятие генотип — совокупность внутренних факторов, обусловливающих наследственные признаки организма. Теоретически подсчитано, что при слиянии наследственных свойств только двух — отцовского и материнского — организмов могут вновь возникнуть 10¹⁰⁰⁰ комбинаций признаков, то есть 10 в 1000-й степени новых генотипов. Астрономически огромный ряд существ, словно бы одинаковых, но все же хоть какой-то особенностью отличающихся от любого другого из этого ряда, от каждого из многочисленных сестер и братьев! Выживут и дадут жизнеспособное потомство только те из них, наследственный генетический фонд которых окажется в соответствии с возможностями условий существования данного организма. Менее "удачные" из теоретически возможных комбинаций попадут в поле деятельности естественного отбора. И так из поколения в поколение. А если учесть, что условия не остаются постоянными ни в пространстве, ни во времени, то станет ясно, какое большое преимущество для вида растений в целом эта непохожесть потомства у каждого отдельного растительного организма.

Даже в тех случаях, когда происходит самоопыление растений, то есть сливающиеся мужская и женская половые клетки принадлежат одному и тому же организму, преимущества на стороне семенного размножения. Ведь уже при образовании половых клеток происходит значительная "перетасовка" генетического материала, приводящая к определенному разнообразию наследственных особенностей потомства, к повышению возможностей наследственной изменчивости.

Рис. 2. При половом размножении в потомстве различным образом комбинируются наследственные качества родителей. Дальнейший естественный отбор (или селекция, если речь идет о культурных растениях) оставляет наиболее приспособленные к условиям существования (или наиболее продуктивные) формы

Есть у семенного размножения и другие достоинства. Семена подчас лучше, чем сами растения, переносят неблагоприятные условия жизни. И это обстоятельство позволяет многим, в сущности нежным и прихотливым, однолетним растениям обитать в суровом климате, переносить морозные и бесснежные зимы.

Плоды и семена, несомненно, более мощное средство расселения растений, чем любой из способов вегетативного размножения. В плодах многих растений развиваются сотни и тысячи семян (у некоторых орхидей, например, в одном плоде может развиваться даже до 4 миллионов семян!), да и самих плодов на каждом растении бывает много.

Впрочем, наш краткий рассказ о преимуществах полового размножения и неполон, и не дает еще возможности понять, что цветок — это этап ив жизни одного растения, и в эволюционной истории растительного царства. Для такого понимания необходимо знакомство и с родственниками цветковых растений, и с развитием в процессе эволюции половых способов воспроизведения организмом себе подобных.

Рис. 2. При половом размножении в потомстве различным образом комбинируются наследственные качества родителей. Дальнейший естественный отбор (или селекция, если речь идет о культурных растениях) оставляет наиболее приспособленные к условиям существования (или наиболее продуктивные) формы

Дети или внуки?

Всем хорошо известны папоротники — растения с широкими перистыми листьями. Во влажных и тенистых лесах они образуют подчас густые заросли.

Широко известна и связанная с папоротниками легенда. По древнему поверью, раз в году, в летнюю ночь на Ивана Купала, распускается алый цветок папоротника, и тому, кто найдет этот цветок, откроются богатые клады.

На самом деле, и это тоже известно многим, цветков у папоротника не бывает. Папоротники и папоротникообразные — лишь отдаленная родня цветковых растений. Даже их листья, сложным рисунком своим напоминающие птичье перо, называют иногда не листьями, а вайями.

Рис. 4. Цикл развития и чередование поколений у мхов

На вайях в особых образованиях созревают споры. Именно споры — с семенами цветковых растений они не имеют ничего общего. Споры опадают на землю, и из них вырастает не новое поколение сильных папоротников, а маленькие, невзрачные и почти незаметные для глаза припочвенные растеньица, называемые заростками. Это и есть "дети" папоротников. У них особая жизнь и своя, весьма важная в вековечном существовании папоротникового рода роль. В поколении заростков на каждом из них развиваются половые органы растения и происходит оплодотворение. Вскоре после этого короткая жизнь заростка кончается, а из созревшей в нем и оплодотворенной яйцеклетки развивается новое, "настоящее" растение папоротника, которое будет, по сути дела, "внуком" тому, на вайях которого вызрели споры.

Но какое отношение имеет эта не прямая, а через поколение заростков, родственная связь папоротников к цветковым растениям? Всякий, кому хоть однажды приходилось выращивать растения, знает, что у тех же, например, огурцов нет никакого промежуточного поколения, подобного заросткам папоротников. Материнское растение дает семена, из которых развиваются дочерние растения.

Рис. 5. Цикл развития и чередование поколений у цветковых растений