Глава третья Там, где не ступала нога человека

Глава третья

Там, где не ступала нога человека

Машина времени и чудеса кино

На одной из московских киностудий сделали фильм о жизни растений. Самые удивительные, казалось, недоступные глазу человека тайны растений открываются на экране.

В землю падает крошечное семечко. Оно набухает на наших глазах. Клетки зародыша растут и начинают делиться. Из одной клетки образуются две, из двух — четыре, затем восемь, шестнадцать…

Из семечка появляется проросток, пробивающий себе путь к свету, к солнцу. Он еще живет запасами питательных веществ, заложенных в семечке материнским растением.

Но вот нежный росток появляется над поверхностью почвы. Когда на нем распускаются первые листочки, когда упадут на них солнечные лучи, начинается его самостоятельная жизнь…

На экране цветок мака. В естественных условиях он распускается в течение пяти часов. Самый внимательный наблюдатель не в состоянии заметить изменений, которые постепенно, неуловимо для глаза, происходят в цветке.

А в кинофильме, словно в сказке, перед нами быстро растут бутоны и раскрываются лепестки прекрасных цветков.

Цветок мака.

Это достигается с помощью специальной, замедленной киносъемки.

Кинематограф позволяет как бы уплотнять время. В короткий срок мы можем проследить за очень медленными процессами, протекающими недели, месяцы и даже годы.

На одном из просмотров фильма о жизни растений киномеханик по ошибке пустил ленту в обратном направлении.

Тогда на экране стали твориться удивительные вещи.

Капли дождя отрывались от земли и стремительно неслись вверх, к тучам.

Цветы съеживались в бутоны, а потом в почки.

Большая роща высокого бамбука уменьшалась на глазах. Она превратилась в мелкую зеленую поросль, а потом совсем исчезла под землей…

Все события происходили на экране в обратном порядке, словно зрители сидели внутри чудесной машины времени, придуманной авторами фантастических романов.

Правда, в этом случае киноаппарат унес нас в прошлое лишь на два-три месяца.

Но он мог бы повести нас и дальше. Все зависит от того, как сделан фильм.

Киноаппарат может перенести зрителя не только в прошлое человеческой истории, но и в те времена, когда на Земле еще не было человека.

Чтобы такое путешествие было не фантастическим, а правдивым, оно должно основываться на проверенных наукой данных.

Вот тут-то и нужны опытные проводники.

Когда на той же киностудии решили сделать фильм о далеком прошлом, о происхождении и развитии жизни на Земле, то прежде всего обратились за помощью к науке.

Ученые взяли на себя роль проводников. Под их руководством художники киностудии сделали рисунки, изображающие, как выглядела Земля в различные периоды ее истории, какие растения и животные ее населяли. Таких рисунков сделали очень много. Все, что они изображали, было основано на точном научном знании, на данных современной геологии и палеонтологии.

Затем все рисунки последовательно перевели на кинопленку.

Так было создано кинопутешествие в прошлое.

…В зале гаснет свет. Под мерный шум проекционного аппарата экран загорается серебристым сиянием и вдруг открывает перед вами знакомую картину зеленых лугов и полей, обрамляющих голубую речку…

Вы сидите в зале, а на экране все ежесекундно меняется.

Время бежит с неуловимой быстротой, унося вас в далекое прошлое.

Вместо солнечной поляны и березовых перелесков на экране появляются дремучие хвойные леса.

Но вот уже нет и лесов. Вместо них расстилается беспредельное, похожее на современную тундру болото, покрытое хилой растительностью.

Тяжелые ледники появляются на горизонте. Они покрывают тундру сплошным панцырем, медленно ползут к югу и несут в своей толще огромные камни, вырванные из скал далекого севера.

На окраине ледников бродят современники ледникового периода: мохнатые мамонты, шерстистые носороги, пещерные медведи, гигантские олени.

Вот и люди каменного века. Вооруженные каменными орудиями и палками, они отважно охотятся за одним из этих животных.

А кинофильм все уносит вас в прошлое.

На экране уже доледниковый период. Тысячелетняя зима еще не наступила. Среди зарослей тропических лесов бродят в поисках пищи обезьяноподобные предки человека.

На границе великого оледенения 30 тысяч лет назад.

Но вот исчезли и они. Пейзаж опять меняется. Он становится все более непривычным для глаза. Нет уже ни знакомых деревьев, ни трав, ни разнообразных ярких цветков…

Пользуясь таким методом киносъемки, мы можем перенестись в любой период земной истории. Можно, например, начать с того времени, когда жизнь на Земле только зарождалась, а потом проследить ее развитие и совершенствование вплоть до того времени, когда появились насекомые, когда первые цветки украсили Землю.

Советский ученый академик Александр Иванович Опарин, разработавший научную теорию происхождения жизни, установил, что жизнь на Земле зародилась несколько миллиардов лет назад, в архейскую эру, в результате развития неживой материи.

Что мы увидим, если киноаппарат перенесет нас в эти столь отдаленные времена?

Теплые воды древнего океана почти равномерно покрывают еще молодую Землю. Из морской воды поднимаются одинокие голые скалы. Повсюду много действующих вулканов, выбрасывающих дым, пар и пепел, изрыгающих потоки расплавленной лавы.

Так, по представлению ученых, выглядел первобытный океан Земли.

Под влиянием морского прибоя, ветров, частых ливней и вулканических взрывов разрушаются горные породы. На дне океана уже откладываются первые осадки — песок и глина.

В начале архейской эры жизни еще не было. Но в воде уже были в растворенном состоянии все те вещества, которые необходимы для построения живых организмов.

Вначале такие органические вещества были весьма несложны. Это были простейшие соединения углерода с водородом, кислородом и азотом. Но благодаря способности углерода соединяться почти со всеми другими элементами в теплых водах первобытного океана возникали все более сложные органические вещества со все более удивительными свойствами.

Они со временем приобрели способность обособляться в воде в виде отдельных капелек, обмениваться с окружающей водной средой различными веществами, увеличиваться в объеме и делиться.

Все эти особенности продолжали совершенствоваться, а внутреннее строение капелек усложнялось.

Дальнейшее усложнение и совершенствование капелек живого вещества привело к образованию простейших живых организмов.

Первое население нашей планеты не отличалось разнообразием.

Это были простейшие одноклеточные существа, подобные бактериям, мельчайшим водорослям и грибкам.

Но, раз возникнув, жизнь развивалась и совершенствовалась. Приспосабливаясь к изменяющимся условиям жизни в процессе естественного отбора, мир живых существ становился все более разнообразным и сложным.

На все это потребовалось, конечно, много времени. И времени было достаточно. Архейская эра истории Земли длилась более миллиарда лет.

В древних пластах земной коры ученые обнаружили отпечатки многоклеточных водорослей. Там же были найдены окаменевшие остатки моллюсков, членистоногих и губок. В горных породах сохранились даже ходы червей, живших 570 миллионов лет назад.

Одноклеточная и многоклеточная водоросли.

Это были уже достаточно сложные организмы, жившие в начале палеозойской эры. В дальнейшем они дали начало разнообразным видам живых существ.

Палеозойская эра была много короче архейской, но все же продолжалась не менее 330 миллионов лет.

В начале палеозойской эры среди необъятного океана большими островами возвышались материки, по форме совсем не похожие на современные. Небо всегда было плотно покрыто тучами, а по безжизненным равнинам и голым скалам материков ветер гнал столбы пыли, поднимал ее в тяжелую, насыщенную водяными парами и углекислым газом атмосферу.

На суше еще не было ни растений, ни животных. Но в море уже появилось множество разнообразных существ. Тут были трилобиты, внешне похожие на мокриц, но до полуметра длиной. По дну моря ползали ракоскорпионы длиной более 2 метров. Появились также предки современных рыб — панцырные рыбы.

На дне морей колыхались заросли разнообразных зеленых водорослей — предков современных растений.

На суше еще не было ни растений, ни животных, а в море уже появились разнообразные существа.

Поверхность Земли непрерывно изменялась. Отступали и вновь наступали моря. Изменявшиеся условия жизни заставляли обитателей древних морей приспосабливаться к новым условиям.

Когда море отступало, водоросли обрекались на гибель. Но так было не всегда. Отступая, моря оставляли заливы, озера, лагуны. Они то пересыхали, то вновь заливались водой. Некоторые водоросли постепенно приспосабливались к жизни в условиях недостатка влаги. Были и такие, которые приспосабливались к жизни на влажном берегу.

Так на суше появились первые растения. Это было крупным шагом вперед на пути развития жизни на Земле.

Древнейшие предки растений — одноклеточные водоросли — размножались очень просто. Материнская водоросль делилась на две дочерних. Каждая половинка вырастала в новую водоросль и снова делилась.

Период господства водорослей на Земле продолжался сотни миллионов лет. За это время водоросли стали многоклеточными и сложно устроенными. Размножались они уже не простым делением, а с помощью специальных органов.

В этих органах — спорангиях — развивались специальные клетки — споры. Зрелые споры падали из спорангий на дно моря. Здесь они превращались в зеленые тельца — заростки. На нижней, обращенной к земле стороне заростка развивались отцовские и материнские клетки. В результате слияния этих клеток формировался вначале зародыш, из него — проросток, а из проростка — новая водоросль.

При делении одноклеточных водорослей материнская клетка передавала дочерним все свои свойства. И дочерние клетки ничем не отличались от материнской.

При размножении многоклеточных водорослей путем слияния двух клеток — материнской и отцовской — их свойства складывались вместе и передавались потомству. Новое поколение водорослей сочетало в себе положительные свойства двух организмов и было поэтому более выносливым в борьбе за жизнь, лучше приспосабливалось к новым условиям, например к недостатку влаги.

Многоклеточные водоросли и дали начало первым наземным растениям.

В отложениях конца силурийского периода палеозойской эры были обнаружены окаменевшие остатки и отпечатки первых наземных растений. Они были еще очень просто устроены — эти первые обитатели суши.

Вначале растительность суши была похожа на мох, подобный тому, что покрывает в наше время трясины на болотах. Позже появились более крупные растения — псилофиты.

Псилофиты — первые растения суши.

Древнейшие растения суши были лишены корней, а большинство видов — также и листьев. Они состояли из вильчато-ветвившихся зеленых стеблей и горизонтально тянувшихся в почве корневищ.

Одновременно с растениями к жизни на суше приспособились членистоногие животные. Одним из первых обитателей суши был скорпион, похожий на современного. Потом появились пауки и клещи.

На побережье рек и озер перекочевали отдельные виды рыб. Такие рыбы могли жить и в воде и на суше, так как они уже обладали зачатками легких. Это были первые земноводные животные.

В море с древних времен обитали различные виды кольчатых, многощетинковых червей. Их тело было разделено на многочисленные кольца — сегменты. Каждый сегмент имел несколько выростов — щетинок различной формы. Некоторые животные имели щетинки в форме прямых или изогнутых игл, другие — в виде гребешков, у третьих щетинки походили на весла. Щетинки помогали им передвигаться в воде и по дну моря.

Кольчатые щетинковые черви во множестве населяли древние моря.

Одни виды кольчатых червей имели жабры, другие дышали всей поверхностью кожи. Все б?льшую часть жизни они вынуждены были проводить на суше. И поэтому все б?льшую роль играло дыхание через кожу.

В результате кожные железы видоизменились. Они превратились в специальные органы дыхания — трахеи.

В виде мельчайших трубочек трахеи пронизывают все тело животного, а воздух в них попадает через отверстия в отдельных сегментах тела.

Так появились на суше членистоногие животные — многоножки. Они очень походили на современных многоножек, обитающих в древней трухе, в куче прелых листьев, под корой старых, гнилых пней. Их называют обычно сороконожками и тысяченожками.

Современная многоножка.

Ученые считают, что именно от древних многоножек и ведут свою родословную различные виды первых, еще бескрылых, насекомых. Они появились на Земле в девонском периоде палеозойской эры. С тех пор прошло не менее 400 миллионов лет.

На протяжении долгих тысячелетий возникали новые, более сложные виды растений и животных. 300 миллионов лет назад Земля покрылась крупными растениями, образовавшими первые настоящие леса. В этих лесах было уже много крылатых насекомых.

Ландшафт девонского периода.

Лестница жизни

Если бы мы оказались на Земле около 300 миллионов лет назад, в конце палеозойской эры, мы бы не узнали нашу планету.

Это был период господства материков. На суше тогда было много обширных низменностей, по которым протекали многоводные реки. Они часто разливались и покрывали водой широкие участки суши.

В те времена весь восток Европейской части СССР был покрыт морем с двумя большими заливами. Один залив широкой дугой тянулся к югу и северо-западу от современной Московской области. Второй залив занимал почти весь район современного Донбасса.

Морские заливы были неглубокими, и берега их терялись в бесконечных прибрежных болотах.

Там, где теперь находятся Уральские горы, над поверхностью моря возвышались цепи гористых островов. Это был молодой Уральский хребет. Море омывало острова и простиралось далеко на восток по площади теперешней Сибири.

По берегам морей поднимались длинные и высокие горные цепи.

Над горами собирались тяжелые дождевые тучи, сверкала молния, гремел гром.

Потоки дождевой воды стремительно стекали по склонам гор, смывая к их подножью продукты выветривания горных пород.

Климат был влажным, теплым и ровным круглый год. Такие условия были благоприятны для развития растений. Поэтому среди болот по берегам заливов росли гигантские леса.

Так выглядели гигантские леса каменноугольного периода.

Из остатков этих болотных лесов образовались в дальнейшем толстые слои торфа, а из торфа — каменный уголь.

Попробуем совершить прогулку по одному из таких лесов.

Прежде всего мы заметим, что здесь очень много папоротников. Они очень похожи на современные и растут, подобно нашим папоротникам, в тени больших деревьев.

А что это за деревья? Оказывается, и это папоротники — древовидные папоротники с листьями длиной в несколько метров.

Ботаники собрали бы в таком лесу необыкновенную коллекцию папоротников самых различных форм и размеров: одни из них устилали почву, другие вились вокруг деревьев, третьи высоко над землей раскидывали свои перистые листья.

Отпечатки листьев папоротника.

Однако нам некогда задерживаться. Мы углубляемся в чащу леса.

Правда, такая прогулка покажется нам малоприятной. Душный сырой воздух насыщен углекислым газом. Кругом непроходимые лесные заросли, они поднимаются над топкой почвой болот, а иногда прямо из воды многочисленных озер.

Редко-редко проглядывают сквозь туманную мглу водяных паров лучи солнца. А затем снова темнеет, и черные грозовые тучи проливаются теплыми ливнями.

На каждом шагу мы встречаем необыкновенные растения.

Всем известны хвощи и плауны — небольшие травянистые растения, растущие по канавам и болотам. Высота современного хвоща редко превышает 20 сантиметров, а современные плауны еще мельче.

Древние же предки хвощей — каламиты имели в диаметре до 30 сантиметров, а высоту до 9 метров. А предки современных плаунов — лепидодендроны — были еще больше. Их вершины поднимались на высоту 35 метров.

Каламит.

Если мы продолжим нашу прогулку, то найдем и более крупные деревья — сигиллярии. У сигиллярий были удивительные корни: они не только укрепляли огромные стволы деревьев в болотистой почве, но и служили для всасывания воздуха при помощи торчащих из почвы придатков.

Лепидодендрон.

Сигиллярия.

Трудно пройти сквозь такой лес. Ноги вязнут в топях болота, всюду преграждают путь липкие сети больших пауков, из-под ног разбегаются скорпионы и громадные мокрицы.

Долго блуждаем мы в топях болот, между огромными, заросшими водными растениями озерами. И вот, наконец, выбираемся на пологий склон горного хребта. Но и здесь открывшаяся перед нами картина не радует глаз.

Перед нами стоит в полной тишине густой, гигантский, мрачный лес, словно заколдованный бор из спящего царства. Нет в этом лесу ни цветков, ни птиц.

Однообразный пейзаж оживляется только огромными насекомыми. Отпечатки этих великанов ученые обнаружили в пластах земной коры.

Гигантские стрекозы, тараканы и поденки были мало похожи на своих потомков, живущих в наше время. Но древние насекомые имели уже все признаки, отличающие класс насекомых от других членистоногих животных.

Тело древних насекомых, как и тело современных, делилось на ясно обособленные отделы — голову, грудь и брюшко.

На голове была пара усиков — сяжек, на груди — по три пары членистых ног.

Древние насекомые, как и современные, имели наружный скелет из очень прочного вещества — хитина, покрывающего все тело.

Предполагают, что родиной древних насекомых был материк, окружавший Северный полюс и простирающийся к югу до огромного Средиземного моря. Это море отделяло тогда Европу, Северную Азию и Северную Америку от южного материка, включавшего Африку, Индию, Австралию и Южную Америку.

Многие из древних насекомых были хищными, или всеядными. Но их судьба, как и судьба всех других животных, зависела от судьбы растений.

Камподея — современное бескрылое насекомое. Ученые считают, что примерно так выглядели первые, еще бескрылые, насекомые.

Ведь хищные насекомые могли питаться только другими насекомыми и животными, существовавшими за счет растительной пищи.

Поэтому не случайно, что именно в период бурного расцвета древней растительности впервые в большом количестве появляются насекомые.

Даже по внешним признакам видна связь: поднялись над землей гигантские леса и одновременно появились насекомые-великаны.

В дальнейшем эта связь между насекомыми и растениями становится еще более тесной. Особенно крепнет она с того времени, когда многие виды насекомых переходят только на растительную пищу.

Почему же древние насекомые-хищники превратились в вегетарианцев, питающихся растениями? В этом большую роль сыграло развитие и совершенствование растительного мира.

Когда растения перекочевали на сушу, они должны были приспособиться к новым, более сложным условиям и сами стали много сложнее. Но способ размножения спорами у них сохранился.

Сохранился он и у папоротниковидных растений палеозойской эры.

Древовидные папоротники, хвощи и плауны по сравнению с первыми растениями суши — псилофитами были, конечно, устроены несравненно сложнее. Они имели хорошо развитые корни, длинные листья и более совершенное внутреннее строение.

Многие из этих растений производили различные споры — крупные и мелкие.

Теперь на одних растениях в каждом спорангии развивалось по одной крупной — материнской клетке, а на других в каждом спорангии развивалось по нескольку десятков мелких — отцовских клеток.

Шишка лепидодендрона. Видны листья и спорангии с мелкими и крупными спорами.

И все же эти гигантские растения, подобно псилофитам, во многом продолжали зависеть от водной среды. Ведь для того чтобы споры проросли, они должны были упасть в воду или хотя бы на влажную почву. Это приводило к гибели множества спор.

Но условия жизни постоянно изменяются. Выветривались, размывались, постепенно исчезали высокие горные хребты. Все чаще стали налетать сухие ветры из пустынь, расположенных внутри материков. Приморские болота высыхали, условия жизни становились скуднее, суровее. Теперь мог выжить лишь тот, кто сумел приспособиться к недостатку влаги.

И вот появляются новые растения — папоротники и плауны, у которых крупные клетки — споры прорастали, уже не покидая материнского растения, доставляющего им питательные вещества. Крупные материнские клетки опадали только после того, как они сформируются в зародыш — семя.

С растений, имевших мелкие спорангии — пыльники, ветер переносил отцовские клетки — пыльцу на растения с крупными спорангиями — семяпочками. Здесь пылинки прорастали и сливались с материнскими клетками, которые и развивались в семена.

Так растения преодолели вековую зависимость от водной среды.

Спора — одна клетка с ограниченным количеством питательных веществ.

А семя — многоклеточный орган с запасом питательных веществ для зародыша. Сверху семя покрыто кожурой, хорошо защищающей зародыш от неблагоприятных условий.

У первых семенных растений семяпочки развивались на специальных листьях, собранных в пучки.

Семяпочки лежали открыто на этих листьях, и семена не имели покровов. Поэтому такие растения и назвали голосеменными.

И все же голосеменные растения по способу размножения были лучше приспособлены к условиям существования по сравнению с древними папоротниками, хвощами и плаунами. В начале следующей, мезозойской эры голосеменные растения стали господствующей формой растительной жизни.

В мезозойских лесах преобладали сравнительно невысокие деревья — саговники, происшедшие от семенных папоротников. Пучки листьев, где у семенных папоротников развивались спорангии с семяпочками и спорангии с пыльниками, у саговников превратились в шишки.

Различные виды саговников, вееролистые гинкго, беннетиты, похожие на пальмы, первые хвойные и другие голосеменные растения образовали густые смешанные леса. Богатая растительность поддерживала существование многочисленных наземных животных.

Мезозойская эра — это время господства гигантских пресмыкающихся. О их величине можно судить по скелетам, хранящимся в музеях.

Хищные ящеры — тиранозавры ростом 5 метров быстро бегали на сильных задних ногах и молниеносно настигали свою жертву. А жертва эта была еще больше: растительноядные ящеры — диплодоки достигали высоты с двухэтажный дом, а в длину более 25 метров.

Одни ящеры населяли в те времена пологие берега морей. Другие плавали в морских глубинах. Крылатые ящеры летали над поверхностью суши и моря.

Представьте себе, сколько пищи поедало такое население земного шара! А ведь все эти великаны питались в конечном счете растениями. Какими же поистине неистощимыми запасами зеленой массы должны были обладать леса тех времен!

Гигантские ящеры питались голосеменными растениями.

Могучие леса были на Земле и раньше. Достаточно вспомнить древовидные папоротники, хвощи, плауны и сигиллярии палеозойской эры. Но это были влаголюбивые растения. Они жили лишь по берегам морских заливов и на приморских болотах. Наземные животные, жизнь которых прямо или косвенно всегда связана с растениями, также жались на этих сравнительно узких полосках земли.

Появление голосеменных растений раздвинуло границы жизни. Голосеменные растения уже не зависели от водной среды. В мезозойскую эру они свободно расселяются по горам и равнинам древних материков. Следом за ними расселяются и животные. Все это не могло не отразиться на развитии насекомых. Они также «осваивают» новые места обитания.

К этому времени уже исчезли хищные насекомые-гиганты. Но зато появилось много новых видов насекомых, приспособившихся к растительной пище.

В зарослях голосеменных деревьев жило множество жесткокрылых, сетчатокрылых, двукрылых и чешуекрылых насекомых. Гудели жуки, вились легкими облачками стаи комаров и мошек, порхали первые бабочки.

По ископаемым остаткам ученые восстановили внешний вид древних насекомых.

И что самое главное, в отличие от своих предков, имевших неполное превращение, большинство новых видов насекомых развивались уже путем полного превращения.

Вероятно, это было связано с изменением климата, с постепенным похолоданием.

При неполном превращении личинки несколько раз меняли шкурку — линяли. На это требовалось немало времени.

Беспомощные личинки вынуждены были сами добывать себе пищу. Они часто гибли от различных причин. Их массами истребляли враги.

При полном превращении основные этапы развития насекомого совершались в фазе куколки. Время, необходимое для развития от яичка до взрослого насекомого, в целом значительно сократилось. Кроме того, куколка неподвижна. Она развивается где-нибудь в укромном уголке, в почве или в щели древесной коры. Тут она не замерзнет в случае резкого похолодания, тут ее нелегко отыскать врагу.

Поэтому насекомые с полным превращением оказались лучше приспособленными к жизни в различных условиях.

А условия жизни продолжали меняться. Раньше климат был жаркий и влажный, а во второй половине мезозойской эры он стал суше и холоднее.

Раньше на всей Земле круглый год была довольно ровная температура, а к этому времени уже появились климатические пояса и смена времен года.

Древние голосеменные растения постепенно вымирают. Вместе с ними вымирают и гигантские пресмыкающиеся.

Древних ящеров сменили млекопитающие животные. Они уже не откладывали яиц, как пресмыкающиеся, а рождали детенышей живыми и выкармливали их молоком. Это сохраняло молодое поколение от преждевременной гибели. Детеныши млекопитающих всегда были сыты. Они подрастали, набирались сил, приобретали первые жизненные навыки под охраной взрослых животных.

На смену древним голосеменным растениям все в большем числе видов появляются хорошо знакомые нам современные голосеменные — сосны, ели, пихты и другие хвойные породы наших лесов.

Но как древние, так и новые голосеменные начинают отступать перед натиском растительности нового типа — покрытосеменными цветковыми растениями.

Это произошло много миллионов лет назад, в меловой период мезозойской эры.

140 миллионов лет назад

В природе есть еще немало загадок, не решенных наукой. К одной из таких загадок относится вопрос о происхождении цветковых растений.

Ископаемые остатки древних голосеменных растений — саговников, гинкго, беннетитов — обильно встречаются в отложениях, образовавшихся в начале мелового периода мезозойской эры. Но в середине этого периода они начинают исчезать. Вместо них ученые находят в слоях земной коры ископаемые остатки широколиственных покрытосеменных — цветковых растений.

К концу мелового периода и в начале новой, кайнозойской эры растения уже напоминали современные. Повсюду росли леса из платанов, магнолий, пальм, дубов, ив, фикусов, тюльпанных деревьев, лавров и кленов.

Шестьдесят миллионов лет назад, в начале новой кайнозойской эры, растительность уже напоминала современную. Повсюду росли леса из магнолий, пальм, дубов, ив, фикусов, тюльпанных деревьев, лавров и кленов.

Это были сложно устроенные цветковые растения. Они уже имели цветок — тычинки и пестик. Семена их были покрыты, то-есть находились внутри плодов.

Несомненно, что все цветковые растения произошли от голосеменных предков.

Но каких? Ответа на этот вопрос еще не найдено.

Наиболее древними цветковыми растениями, жившими в меловом периоде, были магнолии и тюльпанные деревья. Эти растения и теперь живут на юге. Если строение цветка магнолии сравнить со строением шишки вымерших голосеменных растений беннетитов, то мы заметим много общего. Поэтому некоторые ученые предполагают, что беннетиты или близкие к ним растения и были предками цветковых. Другие ученые называют беннетиты не предками, а лишь родственниками цветковых и считают, что и те и другие ведут свою родословную от семенных папоротников. Длинные спороносные побеги семенных папоротников дали начало шишкам древних голосеменных, а шишки, в свою очередь, превратились в цветки покрытосеменных растений. Но все это пока только предположения. Наука находится на пути к разгадке этой тайны природы.

Цветки магнолии — одного из древнейших цветковых растений.

Шишка-«цветок» беннетита и цветок магнолии в разрезе.

Если вам придется побывать на солнечном Черноморском побережье Аджарии, обязательно зайдите в Батумский ботанический сад. Там собраны растения почти со всего земного шара.

Есть в этом саду удивительный лес. Он состоит из растений юго-восточной Австралии.

Своеобразный мир австралийских растений сохранился благодаря особенной судьбе своей родины. Австралийский материк отделился от всего остального мира в середине мелового периода, то-есть в самом начале развития на земле цветковых растений. Вследствие изолированности материка развитие растений шло там очень медленно. Поэтому в Австралии до наших дней сохранились растения, которые на других материках давно вымерли и теперь встречаются лишь в виде ископаемых окаменелостей.

Австралийские растения, перенесенные на Черноморское побережье, могут дать представление о том, как выглядели древние цветковые растения.

Цветки австралийского растения каллистемона собраны в яркие, красные щетки. Если рассмотреть эти цветки, легко заметить, что они не имеют лепестков, а состоят из одних только длинных и ярко окрашенных тычинок и пестиков.

А хакею остроконечную издали легко принять за одну из пород сосны. Длинные зеленые иглы на ветках укрепляют в предположении, что вы видите перед собой хвойное растение. Но подойдите поближе: вы с удивлением обнаружите на ветках этой «сосны» небольшие невзрачные цветочки в виде беловатых завитков. Они выдают принадлежность хакеи к покрытосеменным растениям.

Хакея словно заблудилась на пути между голосеменными и высшими цветковыми растениями.

«Обломки древней жизни»: вверху — дримус; внизу — лилициум. Это вечнозеленые тропические растения, сохранившиеся до наших дней в Южной Америке, Австралии и на ряде островов в Тихом океане.

Среди южных растений, живущих в Батумском ботаническом саду, вы можете увидеть и тропическую лиану — пассифлору, переселенную сюда из Мексики.

На фоне темной зелени у пассифлоры, как светлые звезды, сверкают чудесные цветки. Крупные, величиной с ладонь, они имеют форму многолучевой звезды, составленной из бледноголубых или розоватых лепестков, чередующихся со снежнобелыми чашелистиками.

Из центра звезды поднимается удлиненная ось цветка, несущая пятилучевую рогатку тычинок. На самой вершине оси красуется трехгранная завязь с тремя пестиками. Все это странное сооружение лежит не в середине круга лепестков, как у обычных цветков, а приподнято над ними на высоком стержне цветочной оси. Это придает цветку необычайный, фантастический вид.

Мы уже знаем, что все части цветка произошли из видоизмененных листьев. Цветок — это укороченный побег стебля, на котором листья видоизменились и превратились в пестики, тычинки, лепестки и чашелистики. И вот цветок пассифлоры представляет собой живую схему такого цветка.

Цветок пассифлоры словно застыл на стадии, когда нижняя часть побега уже укоротилась. Две розетки листьев сблизились здесь в один общий круг лепестков и чашелистиков, а верхняя часть побега осталась в своем первобытном состоянии. Она еще сохраняет на центральной оси стебля два этажа — две большие розетки листьев, превратившихся в тычинки и пестики.

В полумраке тропических джунглей, словно звезды, сверкают цветки древней лианы пасифлоры.

Следует ли из приведенных примеров, что только редкие растения далекой Австралии или Мексики могут поведать нам о том, как шло образование цветка?

Вовсе нет. Вспомните цветок белой нимфеи. Ведь он тоже «рассказал» нам о том, как 140 миллионов лет назад происходило превращение зеленых листьев в тычинки, пестики и лепестки цветков.

Чем же объясняется массовое появление покрытосеменных цветковых растений в середине мелового периода мезозойской эры?

В середине мелового периода океан заливает часть древних материков, а со дна моря поднимаются новые участки суши; климат становится еще суше, суровей. Облака, плотной пеленой окутывавшие Землю, начинают рассеиваться. На поверхность Земли льются потоки ярких солнечных лучей.

Условия жизни на Земле резко изменяются. И именно покрытосеменные растения оказались наиболее приспособленными к этим условиям. По сравнению с голосеменными растениями покрытосеменные были более сложно, более совершенно устроены. Они имели, в частности, хорошо развитую систему сосудов, доставляющих влагу и питательные вещества из почвы.

Слабо развитая система сосудов в древесине древних голосеменных растений могла снабжать лишь относительно мелкую листву. Были, конечно, голосеменные растения и с крупными перистыми листьями. Но в таких случаях общее число листьев было незначительным.

Покрытосеменные цветковые растения уже не были связаны недостатком проводящей системы сосудов и могли развивать не только крупную, но и обильную листву.

Многочисленные широкие листья цветковых деревьев помогали им использовать солнечную энергию для накопления питательных веществ — крахмала и сахара.

Семена, развивающиеся в завязях и покрытые оболочкой, были лучше защищены от неблагоприятных условий. Все более крепнущая связь с насекомыми, как мы узнаем дальше, также помогала цветковым растениям легче приспосабливаться к изменяющимся условиям жизни.

Предполагают, что первые покрытосеменные цветковые растения появились в горных местностях.

В суровых условиях засушливых высокогорных плоскогорий с резким переходом от тепла к холоду и при обилии солнечного света цветковые растения и приобрели особенности, выгодно отличающие их от спороносных и голосеменных растений.

Достигнув в горах высокого уровня развития, разнообразные виды цветковых не только выжили, когда изменился климат на земле, но и завоевали равнинные пространства.

Это был важный, переломный этап в истории жизни на Земле.

Мрачные, однотонные и однообразные леса из папоротникообразных и голосеменных сменились разнообразными по форме и по яркой окраске своих цветков покрытосеменными растениями.

Приспосабливаясь к изменяющимся условиям среды, цветковые растения прошли длительный путь развития от деревьев и кустарников до травянистых растений.

Некоторые цветковые растения изменились настолько, что смогли жить в реках и озерах.

Другие стали однолетними. Они развиваются из семян весной и до наступления холодов успевают принести семена. Осенью растения отмирают, а продление рода обеспечивают семена, которые хорошо переносят низкую температуру.

Засушливые зоны земного шара заселили многолетние травянистые растения. С наступлением засушливого периода наземные части таких растений отмирают, а подземные сохраняются под защитой почвенного покрова до следующего года.

Цветковые растения расселялись по всему земному шару. Они создали благоприятные условия для расселения и развития животных, особенно насекомых, птиц и млекопитающих.

Вначале насекомые питались самыми разнообразными растениями. Так и теперь питаются саранча, кобылки, гусеницы некоторых бабочек.

Проходили миллионы лет, и насекомые все больше связывали свою судьбу с отдельными видами или частями растений.

Одни оказались «нахлебниками» только сосны или липы. Другие стали питаться набухающими почками, третьи — бутонами цветков, четвертые — тычинками в цветках, пятые — завязями плодов.

Когда наступала осень и отмирали листья и стебли трав, насекомые вынуждены были уходить в свои зимние убежища и впадать в оцепенение.

Жизнь и развитие насекомых оказались в тесной зависимости от жизни и развития самих растений.

И в этом развитии наметился новый путь, наложивший неизгладимую печать на окружающую природу.

На первом этапе растения были для насекомых только источниками питания. По отношению к растениям насекомые были вредителями. Они получали от растений все необходимое для своего существования и ничего не давали взамен. Но когда появились цветковые растения, некоторые виды насекомых стали питаться пыльцой и сладким соком — нектаром, выделяющимся в глубине венчика цветков.

Забирая только пыльцу и капельки сладкой жидкости, насекомые уже не причиняли вреда растениям. А растения, в свою очередь, стали с выгодой для себя использовать крылатых гостей, прилетающих за пыльцой и нектаром.

Есть множество цветков, имеющих одновременно и пестики и тычинки. Так устроены цветки полевой гвоздики, лилии, ландыша, колокольчиков, лютиков. Таким цветкам, казалось бы, проще всего пользоваться пылинками со своих собственных тычинок.

Полевая гвоздика.

Ландыш.

Колокольчик.

Но жизнь сложнее, чем она кажется с первого взгляда. В процессе естественного отбора выживают только те растения, которые отличаются самыми высокими качествами, наилучшей приспособляемостью к условиям жизни. И приспособляемость приобретает иногда самые удивительные формы.

Цветки многих растений устроены так, что могут получить пыльцу только от других, таких же как и они, растений.

Зачем это нужно?

Еще Чарлз Дарвин установил, что растения, получающие для опыления своих цветков пыльцу с других таких же растений, дают более многочисленное и более выносливое потомство.

Если на пестик цветка попадает пыльца от сидящих тут же подле него тычинок, то такой цветок или вовсе не дает плода, или плод этот бывает неудачным, с малым числом тощих семян. Из таких семян и растения получаются слабые и чахлые.

А в тех случаях, когда цветок получает пыльцу с другого такого же, как он сам, цветка, он дает крупный плод с отличными семенами. Из таких семян и потомство вырастает здоровое и сильное.

Мы уже знаем, что материнские и отцовские клеточки — семяпочки и пыльца — передают потомству все свойства материнского и отцовского растений.

Мы знаем также, что различные экземпляры растений одного и того же вида очень похожи, но в то же время отличаются друг от друга. Одни растения длительное время живут в одних условиях, другие — в других. Под влиянием различных условий у них могут вырабатываться приспособления, помогающие им лучше приспособиться к условиям среды, в которой они обитают.

Отцовские и материнские клеточки от таких растений, соединившись, передадут эти полезные приспособления потомству. Выросшее из таких семян новое поколение растений будет более выносливым, лучше приспособленным к условиям жизни.

Значит, перенос пыльцы с одного цветка на другой, или перекрестное опыление, очень полезно для жизни растений.

Роль переносчиков пыльцы стали выполнять насекомые, перелетающие с цветка на цветок в поисках пыльцы и сладкого нектара.

А у растений в результате естественного отбора возникли специальные приспособления для того, чтобы привлечь насекомых и заставить их переносить пыльцу.

Так бывшие «враги» растений — насекомые — стали их друзьями.

Однако «дружба» между растениями и насекомыми сложилась не сразу, а в течение миллионов лет.

Для того чтобы узнать, как возникла и окрепла эта «дружба», нам уже можно не пользоваться ископаемыми остатками древних насекомых и растений.

Ныне живущие растения и насекомые — прямые потомки тех, что населяли Землю в период первого появления цветковых растений.

Мы можем вернуться теперь в родные леса, на поля и луга. Пусть растения и насекомые сами расскажут нам следующую главу своей истории. Эта глава будет самой интересной. И мы сами запишем ее на основе наших наблюдений.

Ведь мы уже знаем, как развивалась жизнь на Земле. Мы знаем также причины изменений, происходящих в мире растений и животных.