СВИДАНИЕ 36. РАСТЕНИЯ

СВИДАНИЕ 36. РАСТЕНИЯ

Я включил бы рассказ о них, если бы уже не сделал этого в двух главах «Восхождения на пик невероятности»: «Пыльцевые зерна и волшебные пули» и «Огороженный сад». Кроме довольно незначительных 13 видов одноклеточных глаукофитов, которые, кажется, являются внешней группой.

Ветвь растений. Растения включают приблизительно 13 видов глаукофитов (одноклеточных водорослей с хлоропластами, морфологически очень похожими на свободноживущие цианобактерии), приблизительно 5 000 видов красных водорослей и приблизительно 30 000 видов «зеленых растений». Зеленые растения включают многие одноклеточные и колониальные зеленые водоросли, такие как вольвокс, так же как более знакомые мхи, папоротники, хвойные, цветущие растения и т.п. Порядок ветвления этих трех групп довольно хорошо установлен, но положение растений в общем филогенезе эукариот оспаривается (см. Свидание 37).

На Свидании 36 мы встречаем истинных властелинов жизни, растения. Жизнь могла обойтись без животных и без грибов. Но уничтожьте растения, и жизнь быстро прекратилась бы. Растения стоят, обязательно, в основе – в самом основании – почти каждой пищевой цепи. Они – самые значимые существа на нашей планете, первые живые существа, которые отметил бы любой посетивший нас марсианин. Безусловно, наибольшие отдельные организмы, которые когда-либо жили, являются растениями, и внушительный процент биомассы в мире помещен в растениях. Это не случайно. Примерно такая высокая пропорция обязательно следует из факта, что почти (Причина этой небольшой оговорки выяснится, когда мы доберемся до Кентербери.) вся биомасса происходит, в конечном счете, от солнца через фотосинтез в большинстве своем в зеленых растениях, и эта операция в каждом звене пищевой цепи лишь приблизительно на 10 процентов эффективна. Поверхность земли зеленая из-за растений, и поверхность моря также была бы зеленой, если бы его плавающий ковер из фотосинтезирующих организмов был макроскопическими растениями вместо микроорганизмов, слишком маленьких, чтобы отразить значительное количество зеленого света. Это – как если бы растения прилагали все свои усилия, чтобы покрыть каждый квадратный сантиметр зеленью, охватывая все. И в значительной степени они это делают, по очень разумной причине.

[Графика удалена]

*КОПРЕДОК 36. Типичная одноклеточная эукариота, а значит с разветвленным микротрубчатым цитоскелетом, ресничками (эукариотическими «жгутиками»), связанными с центриолью (основным телом), действующей как центр организации микроканальца, ядром с поровой структурой, окруженным дырчатыми листами неровного эндоплазматического ретикулюма, которые постепенно переходят в цитозоль, и зернистостью, вызванной крошечными рибосомами. Следует также отметить митохондрии с трубчатыми гребешками, небольшое количество пероксисом и других клеточных полостей и движение с помощью комбинации ресничек и коротких ложноножек.

Конечное число фотонов достигает поверхности планеты от солнца, и все фотоны до последнего драгоценны. Общее количество фотонов со звезды, которые могут быть собраны планетой, ограничено площадью ее поверхности, с оговоркой, что только одна сторона оказывается перед своей звездой в любой отдельно взятый момент. С точки зрения растения, квадратный сантиметр поверхности Земли, который не является зеленым, означает неосмотрительно потраченную впустую возможность подмести фотоны. Листья являются панелями с солнечными элементами, настолько плоскими, насколько возможно, чтобы максимизировать пойманные фотоны, приходящиеся на единицу затрат. Есть вознаграждение за размещение Ваших листьев в таком положении, если они не затенены другими листьями, особенно чьими-либо листьями. По этой причине лесные деревья становятся настолько высокими. Высокие деревья, которые находятся не в лесу, растут не к месту, вероятно, из-за человеческого вмешательства. Вырасти высоким – сплошная трата усилий, если Вы являетесь единственным деревом вокруг. Намного лучше распространяться в сторону, как травы, потому что при этом Вы улавливаете больше фотонов на единицу усилия, вложенного в рост. Что касается лесов, не случайно они настолько темные. Каждый фотон, который достигает земли, представляет собой упущение со стороны листьев наверху.

За немногими исключениями, такими как венерины мухоловки, растения не двигаются. За немногими исключениями, такими как губки, это делают животные. Почему такая разница? Это должно иметь отношение к факту, что растения поглощают фотоны, в то время как животные (в конечном счете) поедают растения. Разумеется, мы нуждаемся в этом «в конечном счете», потому что растения иногда поедаются через вторые или третьи руки, через животных, съедающих других животных. Но как насчет того, чтобы поглощать фотоны, что достигается с помощью хорошей идеи сидеть на месте с корнями в земле? Как насчет того, чтобы поедать растения, а не быть растением, что достигается с помощью хорошей идеи перемещаться? Что ж, я полагаю, что растения остаются на месте, животные должны перемещаться, чтобы съесть их. Но почему растения остаются на месте? Возможно, это имеет некоторое отношение к потребности пускать корни, чтобы высасывать питательные вещества из почвы. Возможно, существует слишком непреодолимое расстояние между наилучшей формой, необходимой, если Вы хотите двигаться (объемной и компактной), и лучшей формой, необходимой, если Вы хотите подвергаться воздействию большого количества фотонов (с большой площадью поверхности, следовательно, беспорядочно раскинувшейся и громоздкой). Я не уверен. Каковы бы ни были причины трех великих групп мегажизни, которые эволюционировали на этой планете, две из них, грибы и растения, стоят главным образом неподвижно, как статуи, в то время как третья группа, животные, большей частью стремительно движутся, большей частью активны. Растения даже используют животных, чтобы быстро перемещаться благодаря им, и цветы, с их прекрасными красками, формами и ароматами, являются инструментами этой манипуляции.

Странники, которых мы встречаем здесь, на Свидании 36, не все зеленые. Самое глубокое разделение среди них – между красными морскими водорослями с одной стороны и зелеными растениями (включая зеленые водоросли) с другой. Красные морские водоросли распространены на побережье. Так, каждая из разновидностей зеленых водорослей и зеленые морские водоросли также многочисленны в пресной воде. Однако самые знакомые водоросли, коричневые морские водоросли, состоят в более отдаленном родстве: они не присоединяются к нам до Свидания 37. Из тех, кого мы приветствуем в нынешнем свидании, самые знакомые и самые внушительные – земные растения. Растения завоевали сушу раньше, чем животные. Это почти очевидно, поскольку без растений, которых можно есть, какую пользу животные могли бы извлечь от пребывания там? Растения, вероятно, не перемещались непосредственно с моря на сушу, но, как животные, шли через пресные водоемы.

Как обычно, когда мы приветствуем большую армию странников, мы находим их уже идущими в сложных подгруппах, присоединившихся друг к другу, «прежде чем» встретиться с нами. В случае зеленых растений, я настоятельно рекомендую потрясающе хорошо сделанную компьютерную программу под названием «Deep Green», которая, когда я это пишу, доступна в интернете. Когда Вы запускаете «Deep Green», Вы видите корневое филогенетическое дерево. У некоторых из ветвей есть на конце название, название растения или группы растений. Некоторые из них не имеют никакого названия и указывают на растение «с листа». Красота этой программы состоит в том, что Вы можете ухватиться за дерево мышью и тянуть ею самым восхитительно естественным и интуитивным образом, чтобы увидеть еще больше дерева. Когда Вы тянете, Вы наблюдаете рост мелких веток на ваших глазах, и когда Вы поворачиваете это дерево, Вы видите, что на экране появляется много новых названий, вместе со многими новыми, неназванными ветвями. Вы поэтому исследуете дерево, как Вам нравится: это, кажется, может продолжаться бесконечно, и это говорит Вам о том, какое огромное разнообразие зеленых растений сформировалось. Когда Вы поднимаетесь по ветвям, кажется, так быстро и легко, как дарвиновская обезьяна на эволюционном небесном дереве, помните, что каждое разветвление, с которым Вы сталкиваетесь, представляет собой истинный пункт свидания точно в смысле этой книги. Было бы замечательно иметь также животную версию.

Если бы только у Дарвина и Хукера был компьютер. Дерево зеленых растений в программе «Deep Green», http://ucjeps.berkeley.edu/map2.html. Программа запускается на Mac или на совместимой версии PC (активируйте Java в Вашем браузере). Корень дерева в нижней части рисунка. 

Я закончил предыдущий рассказ замечанием, что восхитительно быть зоологом в такое время. Я мог бы сказал то же самое относительно ботаников. Какое удовольствие должен был бы доставить «Deep Green» Джозефу Хукеру в компании с его близким другом, Чарльзом Дарвином. Я почти плачу, думая об этом.