ВОДОРОСЛИ

Присев на берегу пруда или реки, вы можете полюбоваться белоснежными цветками кув­шинки, послушать шелест рогоза и камыша в прибрежных зарослях. Поверхность прудов по­рой сплошь затягивает ряска. Но все эти рас­тения, хотя они и обитают в воде или рядом с водой, — не водоросли.

Чаще всего водоросли — это микроскопиче­ские организмы, плавающие или «парящие» в толще вод, это скопления зеленоватых нитей, называемых тиной, это буроватый ил на дне водоёма, это слизистый налёт на погружённых в воду предметах.

Ошибочно представление о том, что водоросли живут только в воде. Очень много их в почве — в разных почвах их общая масса колеблется от полутонны до полутора тонн на гектар. Живут они и в воздушном океане (зелёную водоросль хлореллу можно найти, например, в каплях до­ждя).

Проще, наверное, сказать, где водорослей нет. Нет их в глубинах океана. В романе Жюля Верна «20 тысяч лье под водой» рассказывается о том, как мощный электрический прожектор подвод­ной лодки капитана Немо освещал море почти на километр перед собой. Французский фантаст, однако, ошибался. Осветить море на километр практически невозможно. Любой свет довольно быстро поглощается толщей воды. На глубину в 1 м проникает всего половина солнечных лучей, на глубину в 10 м — только пятая часть, на глубину в 100 м — всего 1% лучей. Около 97% объёма Мирового океана погружено в вечную тьму.

ГЕРБАРИЙ

Для учебных и научных целей нередко нужно иметь в своём распоряжении растения и зи­мой, когда кругом лежит снег и зелёных рас­тений нигде нет. Конечно, их можно выращи­вать в оранжереях, но это очень дорого. Поэтому зимой чаще всего приходится иметь дело не с живыми растениями, а с гербарием.

В русском языке слово «гербарий» имеет два значения. Во-первых, так называют особым об­разом высушенные растения, снабжённые эти­кетками. (Сорванный цветок, засушенный меж­ду книжными страницами, никак нельзя на­звать «гербарием». ) Во-вторых, так называют учреждения, где хранят гербарий и работают с ним (раньше их называли «травохранилищами»). Слово «гербарий» (herbarium) происходит от латинского слова herba — «трава». В средние века в Европе так называли книги, в которых рассказывалось о лекарственных растениях. В России такие книги известны под названием «травники».

Трудно сказать, когда люди впервые стали собирать гербарии. Самый старинный гербарий, сохранившийся до наших дней, собран в начале XVI столетия. Он хранится в Риме. Столь же почтенный возраст имеют не­которые коллекции лекарст­венных растений, наклеен­ные на бумагу и переплетён­ные в тома большого форма­та. По-видимому, они служи­ли справочниками для апте­карей — по ним собирали нуж­ное медицинское сырьё. Та­кие гербарные коллекции хра­нятся и в нашей стране, в частности в Московском уни­верситете имени М. В. Ломо­носова.

БОТАНИЧЕСКИЙ САД

Путешествуя по другим континентам и частям света (Африке, тропической Азии), европей­цы невольно поражались обилию диковинных растений, неизвестных на их родине. Многим путешественникам захотелось иметь привлека­тельные «заморские» травы и деревья вблизи собственного дома. Они собирали или покупали их семена, клубни, луковицы и т. п., привозили в Европу и выращивали экзотические растения на своих усадьбах. В средние века развернулось даже «соревнование» между вельможами Фран­ции, Испании, Италии, Англии и других стран — чей сад богаче заморскими диковинами. Так возникали собрания живых растений. Теперь их называют ботаническими садами. В наше время ботанические сады принадлежат научным уч­реждениям или музеям, и частных ботсадов оста­лось немного.

В России первые ботсады называли «апте­карскими огородами», потому что росли в них лекарственные растения. Первый такой «ого­род» был заложен в 1706 г. в Москве. Вот уже три века он радует посетителей своими богатыми коллекциями. Он стал основой ботсада Москов­ского университета. Несколькими годами позже по приказу Петра I «аптекарский огород» был основан в Санкт-Петербурге. Сейчас на его базе работает самый главный в России Академиче­ский Ботанический институт с прекрасным бо­таническим садом. К сожалению, до нашего вре­мени не сохранились богатейшие частные ботсады в подмосковных усадьбах П. Демидова, А. Ра­зумовского, созданные в XVIII в.

РАСТЕНИЯ И ВОДА

Помните, о чём беседовали растения в рассказе Всеволода Гаршина «Атталеа принцепс»?



«— Скажите, пожалуйста, скоро ли нас будут поливать? — спросила саговая пальма, очень любившая сырость. — Я, право, кажется, засох­ну сегодня.

— Меня удивляют ваши слова, соседушка, — сказал пузатый кактус. — Неужели вам мало того огромного количества воды, которое на вас выливают каждый день? Посмотрите на меня: мне дают очень мало влаги, а я всё-таки свеж и сочен.

— Мы не привыкли быть чересчур бережли­выми, — отвечала саговая пальма. — Мы не можем расти на такой сухой и дрянной почве, как какие-нибудь кактусы. Мы не привыкли жить как-нибудь.

Сказав это, саговая пальма обиделась и замол­чала».

ФОТОСИНТЕЗ

В течение тысячелетий люди считали, что пи­тается растение исключительно благодаря корням, поглощая с их помощью все необходи­мые вещества из почвы. Проверить эту точку зрения взялся в начале XVI в. голландский на­туралист Ян ван Гельмонт. Он поставил простой опыт, который может при наличии известного терпения повторить каждый. Гельмонт взвесил землю в горшке и посадил туда побег ивы. В течение пяти лет он поливал деревце, а затем





высушил землю и взвесил её и растение. Ива весила более 75 кг, а вес земли изменился всего на несколько сот граммов! Вывод учёного был непреложен: растения получают питательные вещества прежде всего не из почвы, а... из воды. На два столетия в науке утвердилась теория "водного питания растений. Листья, по этой тео­рии, лишь помогали растению испарять излиш­нюю влагу.

К самому неожиданному, но правильному предположению — о воздушном питании рас­тений — учёные пришли лишь к началу XIX в. (Хотя из воды и почвы растения, конечно, тоже получают питательные вещества. )

ТКАНИ РАСТЕНИЯ

Представим, что нам дано необычное задание: «построить» живое растение. Не в жизни, конечно, — природа это сделает и без нас — а на бумаге. Точно так же, как архитектор линию за линией вычерчивает схему дома или завода, и мы попробуем создать чертёж растения. В доме или на фабрике должны быть все необходимые для жизни приспособления: окна для поступления воздуха, трубы для воды и т. д. Никому не нужен дом, в котором нет ни окон, ни дверей, трубы которого не проводят воду. Мы тоже должны позаботиться о том, чтобы построенное по нашей схеме рас­тение могло питаться и расти, а не осталось чистой выдумкой, невозможной в природе.

Здания, как известно, строятся из различных материалов — кирпичей, досок, железной арма­туры. Всё живое строится из единых «кирпичи­ков» — клеток. Клетки эти могут быть совершен­но различными даже в одном растении. Сравни­те, например, срез ствола дерева и его зелёный лист! Однородные группы клеток, выполняющие сходную роль, называются тканью. Как дом состоит из множества материалов, так и растение состоит из множества тканей (о тканях живот­ных рассказано в статье «Ткани»).

ТИПЫ ПЛОДОВ

Часто приходится слышать, например, такое выражение, как «стручки гороха». Никто не скажет «бобы гороха»: для обыденного слуха это звучит смешно. А ботанику, наоборот, режет ухо первое выражение. Ведь у гороха плоды — бобы, а не стручки. И боб, и стручок состоят из двух створок, но у стручка семена сидят на особой

перегородке между створками. Стручки — у ка­пусты, пастушьей сумки, сурепки, других кре­стоцветных.

Плоды винограда, смородины, клюквы мы совершенно верно зовём ягодами. Но никому не придёт в голову назвать ягодой плод помидора. Между тем это тоже ягода. Зато мы ошибочно (с точки зрения ботаники) называем ягодами пло­ды вишни, черешни, финика. Правильное на­звание таких плодов — костянки (как и плодов сливы, абрикоса, персика).

Как называется, скажем, плод огурца? Ока­зывается, тыквиной, так же как и плоды дыни, арбуза, тыквы. Плоды цитрусовых (лимона, апельсина, мандарина) носят необычное назва­ние гесперидиумов (вспомним сад нимф Гесперид из древнегреческой мифологии, где росли «золотые яблоки»). «Семечко» подсолнечника по-научному называется семянкой, «зёрнышко» пшеницы или ржи — зерновкой, летучий плод вяза или берёзы — крылаткой (крылатым оре­хом).

СЕМЯ И ПЛОД

Возникновение семени — большой шаг вперёд в эволюции растений. В семени (в отличие от спор) для зародыша имеется запас питательных веществ, помогающих ему развиваться.

В неблагоприятных условиях семя, не прора­стая, может довольно долго сохранять тлеющий огонёк жизни. Семена злаков, например, остают­ся живыми в течение десяти и даже восемнад­цати лет. Известен случай прорастания семян лотоса, пролежавших в глубине торфяников Маньчжурии около двухсот лет. Семена арктиче­ского люпина проросли, пробыв в вечной мерз­лоте на севере Канады свыше 8 тыс. лет. Порой семена в принципе не могут прорасти тотчас после созревания, а только через несколько лет. Есть, правда, и противоположные примеры: се­мена кислицы прорастают или сразу после созре­вания, или не прорастают вообще.

Семя и плод — это как бы органы движения растения, навечно прикреплённого к почве. Ко­нечно, они не могут передвигаться сами и ищут «попутные средства». Самое простое средство распространения — ветер. Часто у семян и пло­дов можно видеть разнообразные летательные приспособления. Даже семена сосны, далеко не совершенные в этом смысле, планируя вниз с высоты дерева, могут залететь за 4 километра от него. Что уж говорить о «парашютиках» оду­ванчика или кипрея. Семена и плоды, разноси­мые ветром, первыми попадают на места выру­бок или лесных пожарищ. Поэтому в качестве первых «поселенцев» там обычно можно видеть, например, кипрей или берёзу.

СОЦВЕТИЯ

Цветки могут быть одиночными (например, у мака или тюльпана), но чаще растение собирает их в соцветия. Каждый тип соцветия имеет своё особое ботаническое название: кисть (напри­мер, у ландыша), початок (кукуруза), корзинка (одуванчик, ромашка), головка (клевер), серёж­ка (берёза, орешник), метёлка (овёс, сирень). Зонтик, например, встречается простой (вишня, лук) и сложный, составленный из нескольких простых (морковь, укроп). Ещё один тип со­цветия — колос — может быть также простым (подорожник) и сложным (пшеница, ячмень).

Есть и типы соцветий с довольно экзотиче­скими названиями: извилина, завиток и т. д. Но они встречаются довольно редко.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ПОСЛЕ ОПЫЛЕНИЯ?

Что же происходит после того, как пыльца попадает на рыльце пестика? Как нетрудно догадаться, должно произойти оплодотворение. Но мужские половые клетки цветковых рас­тений (спермин) в отличие от сперматозоидов животных и большинства других растений не имеют жгутиков и сами добраться до яйцеклетки не могут. Их доставляет по назначению специ­альный «лифт» — пыльцевая трубка.

Попав на рыльце пестика, пыльца быстро прорастает: выпускает эту трубку, которая рас­тёт внутрь пестика. По ней вниз, похожие на неповоротливых амёб, двигаются два спермия. Один из спермиев и поджидающая его яйцеклет­ка сольются, дав начало зародышу. Ничего при­мечательного в этом ещё нет. А вот у второго спермия — необычная судьба. Ни у каких орга­низмов, кроме цветковых растений, ничего по­добного не происходит.

Второй спермий сливается с «соседкой» яйце­клетки, которую называют центральной клет­кой. Это странный «брак». Получается клетка не с двойным, как обычно, и не с одинарным, как у половых клеток, а с тройным набором хромосом. Из неё разовьётся питательная ткань семени — эндосперм (в переводе с греческого — «внутрисеменник»).

Зачем природе нужны такие сложности? Дело в том, что растение тратит много сил и питатель­ных веществ на развитие эндосперма, и если оплодотворения не произошло, эти силы были бы потрачены напрасно. А когда оплодотворение произошло, второй спермий служит как бы «гон­цом», дающим команду начать развитие пита­тельной ткани.

Этот процесс получил название двойного оп­лодотворения и был открыт ботаником Сергеем Навашиным в 1898 г.

СПОСОБЫ ОПЫЛЕНИЯ

Самый простой и надёжный способ опыления — самоопыление, когда пыльца с тычинок опы­ляет пестик того же цветка. Но недостаток само­опыления в том, что семян при этом получается мало и «потомство» из них, как правило, выра­стает хилое. Хотя у большинства растений цветки имеют и пестики, и тычинки, к постоян­ному самоопылению способны немногие.

Порой самоопыление происходит внутри за­крытых бутонов, которые даже не распускаются. Так, например, образуются осенние плоды кис­лицы, хотя весной это растение цветёт и даёт плоды в результате опыления насекомыми.

Следующий, более сложный способ опыления — опыление ветром, когда пыльцу с цветка на цветок переносят случайные воздушные потоки. Ветром опыляются злаки и многие деревья: ель, сосна, берёза, тополь, осина, дуб, ольха и другие. Когда они обильно цветут (о хвойных правиль­нее сказать — «пылят»), в воздухе становится так много пыльцы, что она вызывает заболе­вания сенной лихорадкой у предрасположенных к это­му людей. Скопления пыль­цы, прибитой к земле дож­дём, образуют желтоватую плёнку на поверхности до­ждевых лужиц.

ЦВЕТОК

Цветки — органы размножения растений. Одно из первых опреде­лений цветка принадлежит немецкому мыслителю Иоганну Вольф­гангу Гёте, который был не только великим поэтом, но и замечательным натуралистом. Гёте пришёл к выводу, что части цветка — чашелистики, лепестки, тычинки и пестик — представляют собой не что иное, как видоизменённые листья.

Чашелистики ещё сохраняют зелёный цвет, немногим отличаясь от обычных листьев. Венчик, состоящий из лепестков, окружает тычинки (мужскую часть цветка) и пестик (женскую часть цветка). Если цветок лишён пестиков или тычинок, он называется соответственно мужским или женским. Человек порой выводит породы махровых цветов, у которых тычинки и пестики неотличимы от лепестков. Семян махровые цветы давать не могут.

Для образования семени прежде всего необходимо, чтобы созреваю­щая на тычинках пыльца попала на верхнюю часть (рыльце) пестика, т. е. произошло опыление. Растения идут на самые разнообразные «улов­ки» с единственной целью — осуществить опыление (об этом рассказано ниже).