Приветствую тех, кто прошел во второй раунд отбора на высокое звание НАСТОЯЩЕГО ЛЮБИТЕЛЯ ХВОЙНЫХ, интересующегося ими глубоко и основательно. Сегодня вас ждет еще одно испытание. Почти на всех познавательных дзен-каналах статьи совершенно разрознены, никак не связаны между собой. Авторов можно понять: они борются за своего Читателя. Которому не позавидуешь:
…пишут все!
А он один читает
горы графоманской чепухи.
Мой канал устроен принципиально по-другому: статьи располагаются последовательно, вытекают одна из другой. Большинство читателей не увидят в этом ничего, кроме занудства. Но я всё равно продолжу для тех, кто ценит системные знания. Поэтому вернемся к нашим хвойным «баранам».
Начнем, ясное дело, с самого скучного: истории. Эволюция высших растений – большой вопрос. Её изучают с самых разных сторон: от идентификации окаменелостей до тонких анализов ДНК. Поэтому, если набрать в поисковике три слова “land plant phylogeny” (филогения наземных растений), то на пользователя сразу вываливается такой объем информации, что даже выбраться из под него, не говоря уже о том, чтобы разобраться в нем, оказывается совершенно невозможно без специальной подготовки и запредельной мотивации. Да и зачем оно нам? Ведь это не совсем наша тема. Поэтому ограничимся лишь одной скромной картинкой, самой простой из всех возможных.
Русский перевод к данной схеме любезно добавила наша читательница - автор дзен-канала "Генетика для всех". Огромное спасибо!
На рисунке хорошо показан основной принцип их эволюции: от магистрального ствола последовательно отчленяются всё новые, более продвинутые ветви. Зеленые водоросли (green algae) появились на нашей планете 1,5 млрд. лет назад. Чтобы выйти на сушу, растениям потребовалось не много и не мало, а ровно один миллиард лет. От общего ствола наземных растений первыми 500 млн. лет назад отделились мохообразные (mosses). Еще через 80 млн. лет обособились первые сосудистые растения. Далее схема сильно упрощена. Сосудистые растения представлены всего четырьмя ветвями: планувидными (lycophytes), папоротниковидными (ferns), голосеменными (gymnosperms) и покрытосеменными (monocots + dicots = flowering plants). На самом деле, как мы уже писали выше, таких самостоятельных ветвей было не 4, а 14. Объект нашего интереса, 4 ветви, условно относящиеся к голосеменным, начали отчленяться от основного ствола 350 млн. лет назад. После этого потребовалось еще почти 200 млн. лет, чтобы вершина филогенетического древа начала активно дифференцироваться как подкласс покрытосеменные.
Чем голосеменные отличаются от относительно ранних ответвлений филогенетического древа и от последнего достижения природы – покрытосеменных? До появления первых голосеменных зеленые растения провели на суше уже довольно много времени. Перемещение на сушу было для растения явным выходом из «зоны комфорта»: он сильно способствовал их прогрессивному развитию, в первую очередь, дифференциации тела. Новая среда обитания состояла их двух принципиально разных во всех отношениях половинок: почвенной и воздушной. Для каждой из них сформировались соответствующие органы, корень и лист, а также соединяющий их стебель.
Дифференциация органов происходила параллельно с дифференциацией тканей. В не родной для растений воздушной среде им надо было, с одной стороны, не дать себе засохнуть, с другой, обеспечить газам полный доступ внутрь листа для целей фотосинтеза и дыхания. Так появилась покровная ткань, эпидерма, со сложно организованными клапанами - устьицами. Однако устьица пропускали также и воду: в виде пара (транспирация). Ведь вода – это и среда, и материал для фотосинтеза. Поступала же она вместе с минеральными элементами теперь только из корней. Чтобы корни эффективно выполняли эту свою функцию, их надо было хорошо кормить углеводами. Появилась необходимость «гонять» воду с разными растворенными в ней веществами от корней к листьям и обратно.
Ответом на эту необходимость стало появление и эволюция проводящих тканей. Самая сложная задача - поднимать воду вверх, от корней к листьям, против вектора гравитации. По живым клеткам она быстро и эффективно подниматься не может. Пришлось часть клеток для этой цели умертвить. Мертвые клетки с обычными тонкими целлюлозными стенками не могут располагаться среди живых потому, что не могут сопротивляться их давлению. Значит, перед умерщвлением надо сначала обеспечить клеточным стенкам достаточную механическую прочность. Растения решили эту проблему через их утолщение и лигнификацию (одревеснение).
Последнее удачно совпало с необходимостью обеспечить органам общую механическую устойчивость в обеих агрессивных средах: и в жесткой минеральной и в динамичной (ветер) воздушной. Проводящие ткани стали выполнять дополнительную, механическую функцию. Появились также и специализированные механические ткани.
Необходимость организации и гармонизации сложнейшей системы органов и тканей, которая характерна для наземных растений, вызвала появление адекватного по сложности и эффективности механизма саморегуляции развития. В нем решающая роль принадлежит специализированным образовательным тканям (меристемам): верхушечным (отвечающим за новообразование органов и рост в длину) и боковым (отвечающим за рост в толщину).
Все эти новообразования, конечно, есть и у хвойных. Поэтому они до сих пор с нами. Спасибо тем, кто дочитал. Не прощаюсь!
Статьи на нашем канале внутри каждой подборки логично вытекают одна из другой. Поэтому мы рекомендуем читать их по порядку. Вот ссылка на следующую статью.
