Растения - гениальные инженеры природы - [57]
Фото 83. Уже чисто внешне различаются между собой два цветка одного и того же вида примулы (Primula kewensis). Это прекрасное профилактическое средство для защиты от близкородственного скрещивания.
Во втором случае пыльцевая трубка вовсе не достигает яйцеклетки собственного растения, поскольку последнее всячески — химически или механически — препятствовало его росту. Цветки, у которых профилактика инцухта осуществляется по второму принципу, легко отличить по внешней форме. Так, примула и некоторые виды других растений распускают два различающихся друг от друга вида цветков: один обладает длинным (фото 83, слева), а другой, наоборот, коротким пестиком (фото 83, справа). Если пыльца попадает на длинный пестик своего же растения, размера ее пыльцевой трубки не хватает для того, чтобы она могла внедриться в яйцеклетку. Успешное оплодотворение возможно только в том случае, если пыльца короткопестикового цветка попадет на длиннопестиковый цветок, или наоборот (см. стрелки на фото 83). Профилактика инцухта в данном случае дает отличные результаты. [42]
Совершенство приспособления
Объединение интересов
Рациональное существование в конкретной окружающей среде возможно лишь при условии оптимального приспособления к ней. Но приспособление — это прежде всего специализация, а специализация невозможна без разделения труда. Все виды приспособлений, встречающиеся у растений, представляют собой образцы дифференциации функций: корни, стебель, листья — каждый из вегетативных органов выполняет свои конкретные и очень важные для растения в целом функции. Ходульные, воздушные и цепляющиеся корни, листья-ловушки для насекомых, защищающие растения шипы и колючки, запасающие воду урнообразные листья, способные планировать семена — это только некоторые примеры дифференциации обязанностей в растительном мире. Иногда разграничение функций может выходить за рамки отдельного растения. В таких случаях, которые мы можем рассматривать как особенно сложные формы приспособления, происходит объединение растений разных видов или даже растений и других организмов в одно неделимое целое.
Девятнадцатый век был, в частности, веком охоты за орхидеями. На первых норах эти исключительно нежные цветы были в Европе большой редкостью и стоили очень дорого. По этой причине в то время находилось немало любителей приключений, готовых без всякого оснащения и с большим риском для жизни отправиться в тропические джунгли. Там с помощью подручных средств они сваливали деревья-гиганты, в раскидистых кронах которых, высоко над землей, чаще всего и росли эти драгоценные растения. Помимо обычных опасностей, поджидавших охотников за орхидеями в подобных экспедициях, существовал, реальная угроза погибнуть во время обратной дороги домой. Нередко единственно возможным путем доставить ценный груз на побережье океана оказывался спуск по незнакомым рекам на примитивных лодках-долбленках. Если лодка опрокидывалась, груз погибал. Та же участь постигала порой и людей. Поэтому неудивительно, что уже тогда в Европе предпринимались попытки искусственно выращивать орхидеи. Но все усилия оканчивались неудачей еще на стадии прорастания семян. Лишь в 1904 году, то есть почти 200 лет спустя после появления в Европе первых экземпляров экзотических орхидей, французскому естествоиспытателю Ноэлю Бернару удалось раскрыть тайну их развития. Оказалось, что на свободе орхидеи прорастают только с помощью одного из видов почвенного гриба, который продолжает сожительствовать и со взрослым растением. Запасы питательных веществ в собственном семени орхидеи настолько малы, что проросток для своего дальнейшего развития нуждается в няньке-кормилице. И вот тут-то на помощь приходит обитающий в корнях орхидеи микоризный гриб. Его мицелий (грибница) проникает в почву и поглощает из почвы питательные вещества, которыми и пользуются орхидеи. Взамен они снабжают гриб углеводами, поскольку он самостоятельно не может синтезировать этот продукт. Итак, растение и гриб вступают в тесные взаимоотношения друг с другом и образуют то, что экономисты называют объединением на основе общности интересов, а биологи именуют симбиозом. Подобное сожительство позволяет орхидеям лучше приспособиться к условиям своего обитания в кронах деревьев-великанов, нередко на высоте до 50 метров над поверхностью почвы. [43]
Аналогичная, но еще более тесная связь существует между микроскопическими зелеными водорослями и грибами. Симбиоз между ними привел к возникновению нового типа своеобразных комплексных растений, называемых лишайниками. О том, насколько взаимно полезной оказывается подобная форма взаимоотношений для обоих партнеров, свидетельствует характер тех мест на Земле, которые заселяются лишайниками. Там, где порознь не могут существовать ни зеленые водоросли, ни грибы, живет и развивается их общее дитя: на голых камнях, на отвесных скалах, на высохшей древесной коре или чистом песке, в исключительно неблагоприятных погодно-климатических условиях, высоко в горах и в Арктике.
Как же сотрудничают партнеры? Тело лишайников, слоевище, образуется из нитей грибов и из клеток или волокон зеленых водорослей. Грибы в состоянии химически разлагать даже скальную горную породу. За счет этого они получают и поставляют водорослям необходимые минеральные вещества. Кроме того, они хорошо удерживают влагу воздуха. Зеленые водоросли на свету синтезируют органические вещества и снабжают ими грибы. Этот практически единственный в своем роде тип сотрудничества в природе делает того и другого участника в высшей степени независимыми от воздействия большинства факторов окружающей среды. Перед нами исключительно эффективная форма приспособления к крайне суровым условиям жизни.
