Жизнь в пограничном слое. Естественная и культурная история мхов

Но подвести сперму к яйцеклетке — невероятно сложная задача. Первое препятствие — элементарная нехватка воды, которую нелегко достать на суше. Чтобы добраться до яйцеклетки, сперме нужна сплошная пленка воды. Туго упакованные листья улавливают дождевую воду и росу. Капиллярные каналы между листьями образуют прозрачный водовод, перекинутый от мужского органа к женскому. Малейший перебой с водой — и сперма не достигнет яйцеклетки. Идет состязание между спермой и испарением, стремящимся разрушить этот временный водовод. Если мох не будет увлажнен при помощи дождевой воды, росы или брызг водопада, сперма не сможет двигаться, и яйцеклетка останется неоплодотворенной. В засушливые годы размножение почти полностью приостанавливается.

Мох производит сперму в больших количествах, но каждая ее частичка имеет исчезающе малые шансы найти яйцеклетку. В отличие от самок квакши, так настойчиво зовущих самцов, сперме мха никто не сообщает, как добраться до места назначения, и она бессистемно плавает в тончайшем слое воды. Бóльшая часть клеток пропадает в лабиринте листьев. Маленькие сперматозоиды — неважные пловцы, запас энергии для путешествия у них невелик. После выхода из антеридия начинают тикать «часики», определяющие их способность к выживанию. Через час ресурсы закончатся, и все будут мертвы. Яйцеклетки по-прежнему ждут.

Третья проблема связана с самой природой воды. Нам, людям, хорошо: для нас вода выглядит текучей, мы свободно ныряем в нее, погружаясь на большую глубину. Но для крохотного сперматозоида мха пробираться через воду — всё равно что для человека плавать в бассейне с желе. Поверхностное натяжение капли воды создает для него эластичный барьер, и сколько бы он ни старался, сколько бы ни бился о него, проломить преграду не получается. И всё же мхи придумали разные хитроумные способы вырваться из водяной сцепки. Перед выходом спермы антеридий поглощает излишек воды, надувается и лопается. Благодаря гидравлическому давлению сперматозоиды устремляются наружу, совершая стартовый рывок.

Вот еще одно средство справиться с поверхностным натяжением — выпускать сперму вместе с особой добавкой. При разрыве антеридия эта добавка действует как мыло, уменьшая вязкость воды. А при встрече с каплей добавка уничтожает поверхностное натяжение, круглая капля уплощается, и сперма несется поверх движущейся водяной пластинки, как серфер, оседлавший волну.

Сперматозоид отчаянно нуждается в помощи, чтобы плыть к яйцеклетке — он редко преодолевает расстояние больше четырех дюймов. Правда, некоторые виды выработали способы увеличить эту дистанцию, полагаясь на силу выплеска. Возьмем, например, Polytrichum: антеридий окружен плоским диском из листьев, как сердцевина цветка — лепестками. Если на этот диск падает дождевая капля, сперматозоид может вылететь на расстояние до десяти дюймов, что более чем вдвое превышает изначальное значение.

Если все условия налицо, сперматозоид доберется до архегония и спустится по его длинному «горлышку» к яйцеклетке. После оплодотворения появляется первая клетка следующего поколения — спорофит.

У весенних квакш оплодотворенные икринки отданы на милость природы и плавают в пруду, защищенные только студенистой оболочкой. Но у мхов мать не бросает своих детей и взращивает новое поколение внутри архегония. Специальные клетки, предназначенные для переноса питательных веществ, вроде тех, что есть в плаценте, позволяют нарождающемуся потомству впитывать их. До чего же любопытно видеть настолько сильные родственные чувства в растениях: они питают своих детей клетками, очень похожими на те, которые помогли появиться на свет моим дочерям.

Оплодотворенные икринки квакш сначала становятся головастиками, потом — копиями своих родителей. Молодые растения мха не сразу вырастают во взрослых особей, покрываясь листьями и становясь неотличимыми от родителей. Яйцеклетка после оплодотворения дает промежуточное звено — спорофит. Всё еще будучи прикрепленным к родителю и питаясь от него, спорофит создаст и рассеет по миру новое поколение.

Ну, а пруд прогрелся благодаря летнему теплу, и нам с дочерями очень хочется искупаться. Но мутная, полная водорослей вода выглядит не очень-то привлекательно даже в этот жаркий день. Поэтому мы растягиваемся не берегу, спинами вверх, открываем книги и впитываем солнце. Мне нравится, когда земля находится прямо у меня перед глазами. Я лениво вожу пальцем по спорофитам — берег порос мхом. Они упрямо возвращаются в прежнее положение после нажатия и выпускают легкое облачко спор, уносимое ветром. Каждая спора созревает на кончике стебля, где весной архегоний оберегал яйцеклетку. Спорофит, теперь раздувшийся и формой похожий на бочку, сидит на вершине дюймовой ножки — спорофора. Внутри — нечто вроде порошка, множество спор: они станут искать счастья там, куда их занесет ветер.