Растения. Параллельный мир

Мезозой. «Новая волна»

В мезозое на Земле появляются новые группы растений. Может быть, наибольшей известностью среди них пользуются беннеттиты, названные так в честь английского ботаника Дж. Беннетта. Остатки стволов и листьев беннеттитов очень похожи на цикадовые, и раньше эти два класса не разделяли. Но потом выяснилось, что органы размножения некоторых беннеттитов обоеполые, совсем как у покрытосеменных растений. То есть в одном «цветке» (правильнее называть его стробилом) беннеттитов находились и семязачатки, и пыльники с мужскими спорами. Обоеполость органов размножения не встречается у других голосеменных, ни у вымерших, ни у живущих ныне. Лишь в стробилах растений из класса гнетовых мы можем видеть сейчас остатки их былой двуполости. То есть беннеттиты – единственные известные голосеменные с обоеполыми органами размножения. Помимо строения органов размножения есть между беннеттитами и саговниковыми и другое отличие. Саговниковые по своему внешнему виду больше всего напоминают пальму – прямой ствол с кроной длинных перистых листьев. Ствол у саговников ветвится крайне редко и, как правило, вследствие травмы. У беннеттитов же, совсем наоборот, прямой неветвящийся или клубнеобразный ствол – исключение из правил. Большинство беннеттитов издалека, вероятно, напоминали наши кустарники или небольшие деревья (рис. 11).

Появившись в триасе, беннеттиты вымирают в позднем мелу, оставив нам на память о себе, как считают многие ботаники, своего удивительного потомка – вельвичию.

Рис. 11. Класс беннеттиты. Один из видов рода Williamsonia (вильямсония). Юрский период.

Появились в это время и другие, не столь известные, но не менее интересные группы растений. Например, кейтониевые. Их открыл в 1925 году английский ботаник Г. Томас, и, как и подавляющее большинство древних голосеменных, их сразу же отнесли к классу семенных папоротников. Кейтониевые интересны тем, что их семена находились внутри замкнутых капсул, что очень напоминает конструкцию плода покрытосеменных. Да и сложные четырёхлопастные листья кейтониевых с сетчатым жилкованием очень похожи на листья покрытосеменных (рис. 12). Правда, ещё более сегменты листа кейтониевых похожи на листья глоссоптерис. Настолько, что различить их по внешнему виду очень трудно. Может быть, эти растения родственны? Может и так. Но, к сожалению, и те и другие изучены пока ещё недостаточно. До сих пор мы не знаем, были ли кейтониевые деревьями или кустарниками. Ни достоверных побегов, ни их древесины пока не найдено. Существовали кейтониевые с конца триаса до начала позднего мела.

Рис. 12. Растение с листьями рода Sagenopteris (сагеноптерис) и семеносными органами Coytonia (кейтония). Справа – семеносная купула в разрезе (по Гаррису).

Ещё одной очень своеобразной группой мезозойских растений были чекановские или лептостробовые. Их называют так по роду, предложенномудля листьев – Czekanowskiaили по роду Leptostrobusдля семеносных органов. Эти растения, широко распространённыена территории нынешней Сибири и в Европе, традиционно относят к классу гинкговых. Но посмотрите на рис. 13! Узкие лентовидные листья действительноочень напоминают сильнорассеченные листья гинкго, но вот органы размножения… Семеносные капсулы чекановскиевых похожи на раковину двустворчатого моллюска, внутри которой, по четыре штуки на каждой створке, располагались семена. Створки, судя по всему, были плотно сомкнуты и раскрывались только после созревания семян. А это означает, что пыльца не могла попасть прямо на семязачаток, а улавливалась сетью волосков и выростов, расположенной по краю капсулы. Потом, видимо, пыльцевая трубка прорастала внутрь капсулы, к семязачаткам. Такой процесс больше напоминает опыление цветковых, чем голосеменных. Может быть поэтому некоторые учёные предлагали и чекановские выделить в свой самостоятельный класс. Появившись в позднем триасе, лептостробовые навсегда исчезают в раннем мелу.

Рис. 13. Растение с листьями Czekonowskio (чекановския) и семеносными органами Leptostrobus (лептостробус); а – ветвь; б – семенная капсула, вид сверху; в – она же в разрезе, (б и в – по Красилову).

В начале мезозоя, в триасовом периоде, благодаря миграции растений из одних районов в другие, на Земле уменьшается разница во флорах различных географических областей. Многие роды и даже виды растений распространяются по всему земному шару. Так, в раннем триасе во многих местах мы находим многочисленные остатки невысокого древовидного плауновидного – плевромейи. Плевромейя, ведущая свою родословную от уже упоминавшихся вячеславий, росла на пологих, затопленных берегах пресных и солёных водоёмов. Рядом с ней, на возвышенных и сухих участках, произрастали вольциевые хвойные. Остатки вольциевых, уже вполне продвинутых в эволюционном смысле хвойных, известны ещё из пермского периода. Палеоботаники считают, что большинство современных групп хвойных произошли именно от них. Плевромейи же вымирают к концу триаса и, таким образом, с лица Земли окончательно исчезают древовидные плауны.

Но всё же флоры различных областей сохраняют отличия друг от друга, хотя эти отличия и не так сильны, как в перми. С. В. Мейен по составу растительности выделял три флористических области для того времени: Экваториальную, Сибирскую и Гондванскую. В Гондване постепенно исчезают глоссоптериды. Им на смену приходят пельтаспермовые, а также пришельцы с северных материков – хвойные, цикадовые, беннеттитовые. В Сибирской области преобладают гинкговые, но встречаются также пельтаспермовые, хвойные и папоротники. Экваториальная же область характеризуется присутствием большого количества цикадовых и беннеттитов.

Фото 32. Отпечаток листа Ginkgo. Юрский период. Забайкалье.

В юрском периоде и в начале мелового на Земле продолжали править бал всё те же классы растений. Со второй половины юры различия во флорах географических областей начинают возрастать. Сибирская область была покрыта «гинкговой тайгой» (фото 32), обычны и многочисленны также хвойные, уже довольно близкие к современным (фото 33). Многие современные семейства и даже роды хвойных уже существовали в то время. Например, всем известный род Pinus(сосна). Некоторые исследователи считают, что в это же время в Экваториальной области появились пустыни. Растительность же Гондваны окончательно перестаёт быть принципиально отличной от растительности северных материков, хотя ещё и сегодня мы можем увидеть разницу между растительным населением Южного и Северного полушарий. Так, южные хвойные представлены сегодня родами араукария и агатис, которые не встречаются на севере. В то же время привычные для нас ели, сосны, пихты и лиственницы не встречаются южнее экватора (исключение – один вид сосны). Считается, что такое нынешнее распределение хвойных растений имеет глубокие корни, тянущиеся из далёкого прошлого. Но подлинный переворот в растительном мире произошёл в середине мела, когда по всей Земле распространились покрытосеменные, сильно потеснив все другие растения.

Фото 33. Окаменевший ствол хвойного дерева. Меловой период. Река Подкаменная Тунгуска.

Меловой период. Возникновение и распространение цветковых

Когда появились первые покрытосеменные?

Что это были за растения?

Где это произошло?

Кого можно считать их предком?

Попробуем ответить на эти вопросы.

Итак, вопрос первый: когда? Первые проверенные и доказанные находки листьев покрытосеменных относятся к нижнему мелу. Они найдены в породах, которые образовались примерно 110 млн. лет назад. Надо сказать, что пыльца покрытосеменных встречается раньше, в отложениях возрастом 130 млн. лет. В любом случае мы можем сказать с большой долей уверенности, что цветковые возникли не ранее начала мелового периода. Иногда можно услышать о «сенсационных находках» остатков покрытосеменных в юре, триасе и даже в отложениях пермского периода. Но пока ни одно из таких сообщений не получило достоверного подтверждения.

Что же представляли собой первые покрытосеменные растения? Как уже было сказано, остатки первых цветковых представляют собой только листья и пыльцу. Исключение составляет один побег с несколькими листьями, расположенными по спирали. Ни самых первых плодов, ни, тем более, цветков пока ещё не найдено. Что можно сказать по такому, прямо скажем, не очень представительному материалу? Листья первых покрытосеменных простые, по форме похожи на всем известный лист лавра. Они невелики – не более 10 см в длину (а обычно – не более 4 см), у них ещё нет чётко выраженного черешка. Скорее всего, эти листья росли на кустах и были вечнозелёными. Следовательно, первые покрытосеменные жили в безморозном, тропическом или субтропическом климате. Принимая во внимание тот факт, что в захоронения, то есть в воду, попали лишь листья и пыльца, можно предположить, что растения эти росли на относительно сухих местах, далеко от воды. Вот и всё, что можно сказать о первых цветковых. Не много. Да и всё время приходится писать «скорее всего», «можно предположить…» Ничего не поделаешь, без новых находок и открытий мы ничего более веского сказать не можем.

Вопрос третий: где родина цветковых растений? Самый древний лист покрытосеменного найден на территории России, в Забайкалье (рис. 14). Найден он на берегу реки Витим палеоэнтомологами В. Жерихиным и А. Расницыным. Наделавшая недавно много шума во всём мире находка китайских учёных – Archaefructus sinensis,цветковое растение якобы юрского периода, жило, повидимому, гораздо позже. Похоже, что оно произрастало в конце раннего мела.

Рис. 14. Dicotylophyllum pusillum (дикотилофиллум пусиллум). Отпечаток листа одного из древнейших цветковых растений. Длина листа – 23 мм (по Вахрамееву).

Гораздо больше разнообразных остатков ранних покрытосеменных и, главное, гораздо лучше изученных мы видим в отложениях восточного побережья Северной Америки и западного побережья Африки и Европы (Великобритании). Первое появление пыльцы покрытосеменных отмечается на западе экваториальной Африки и на востоке Южной Америки. Напомним, что к моменту появления цветковых, эти два материка ещё не были разделены Атлантическим океаном. Видимо, там и находился центр возникновения покрытосеменных. Надо отметить, что многие учёные не согласны с этим. Есть очень много точек зрения на то, где же находилась родина цветковых. По одной из наиболее распространённых гипотез, эти растения появились в Юго-Восточной Азии. Сторонники этой теории утверждают, что так как больше всего видов примитивных покрытосеменных, таких, как представители рода магнолия, растут сейчас в Индокитае, то и возникли покрытосеменные именно там. Честно говоря, здесь трудно найти какую-либо причинноследственную связь. В самом деле, те же магнолии были широко распространены по всему миру. Росли они и в Европе, и в Америке, и в Африке, и то, что сейчас большинство их видов мы находим в Азии, говорит лишь о том, что это их последнее убежище. Они просто-напросто вымерли в других местах, а в Азии ещё остались.

Есть и другая теория, тоже достаточно популярная, особенно в последнее время. Состоит она в том, что покрытосеменные появились одновременно в разных местах и произошли, следовательно, от разных предков. Сторонники этой точки зрения утверждают, что остатки древнейших покрытосеменных найдены в породах одного возраста по всей Земле и, следовательно, появились они во многих географических областях в одно и то же время. Да, действительно, найденные остатки ранних цветковых растений добыты из пород «одного возраста».