Жизнь на Земле. Естественная история

Но как бы то ни было, крылатые насекомые появились, и произошло это примерно 300 млн. лет назад. Самые ранние из обнаруженных форм — стрекозы. Их было несколько видов, размерами в большинстве случаев с нынешнюю стрекозу, но потом с ними произошло то же, что и с многоножками и другими группами существ, которые первыми освоили новую среду обитания: отсутствие конкуренции позволило некоторым ранним формам достигнуть грандиозных размеров, и в конце концов появились стрекозы с размахом крыльев 70 см — самые крупные из когда-либо живших на Земле насекомых. Но со временем в воздухе появились и другие обитатели, и подобные причуды природы исчезли.

Стрекозы имеют две пары крыльев, которые присоединены к телу таким образом, что насекомое может их подымать и опускать, но не способно складывать на спине. Однако и при этом стрекозы — весьма умелые летуны, на своих прозрачных трепещущих крылышках они носятся над поверхностью водоемов со скоростью до 30 км/ч. При такой быстроте им нужны очень чуткие органы чувств, чтобы избегать сокрушительных столкновений. Небольшой пучок волосков впереди помогает контролировать прямизну полета, но основным навигационным прибором им служат огромные мозаичные глаза, расположенные по обе стороны головы и позволяющие видеть все вокруг очень четко.

Из-за такой зависимости от зрения стрекозы не могут быть активны в ночное время. Они — дневные охотники, в полете все их шесть ног подобраны перед грудью в виде маленькой корзиночки, куда они захватывают мелких насекомых. Уже один этот факт наглядно доказывает, что до стрекоз воздушное пространство освоили другие, растительноядные, формы, и это были, насколько можно судить по примитивному строению тела, вернее всего, тараканы, кузнечики, саранча и сверчки.

Присутствие этого многочисленного воздушного населения, со стрекотом носившегося между первобытными деревьями, в конце концов сыграло очень важную роль в революции, совершавшейся в растительном мире.

Древние деревья, как и их предшественники — мхи, размножались через поколение то половым, то бесполым путем. Большая высота не препятствовала распространению спор, скорее наоборот: с верхушек деревьев их легче подхватывал ветер и дальше разносил по округе. А вот распространение половых клеток столкнулось с трудностями. Мужские половые клетки передвигались в воде, но для этого требовалось, чтобы половое поколение было низкорослым, держалось ближе к земле. У мхов, плаунов и хвощей так и осталось по сей день. Споры этих растений развиваются в плоское пленковидное образование наподобие печеночника, так называемый таллом, и с нижней его стороны на влажную почву выбрасываются половые клетки. А после оплодотворения из яйцеклеток вырастают высокие растения следующего бесполого поколения.

Естественно, что лежащий на земле таллом очень уязвим. Его могут съесть животные; если испарится влага, он засохнет; а пышно разросшиеся бесполые особи своими густыми побегами заслоняют от него необходимый для жизнедеятельности свет. Высокий рост и ему дал бы немало ценных преимуществ, надо было только как-то иначе доставлять мужскую клетку к женской.

Для этого имелись два пути: один малонадежный, но существовавший испокон веков способ, каким распространялись споры, — ветром, другой же с помощью вновь возникших разносчиков, летающих насекомых, которые теперь постоянно перелетали с дерева на дерево, питаясь листьями и спорами. Растения воспользовались обоими способами. Около 350 млн. лет назад появились виды, у которых половые поколения уже не лежали на земле, а развивались наверху, прямо в кроне дерева. Одна группа таких древесных растений, саговники, существует и в наше время, она отражает весьма драматический момент в развитии растений.

Саговники с виду похожи на папоротники с длинными жесткими перистыми листьями. Некоторые особи образуют крошечные споры первобытного типа, которые могут разноситься ветром. На других споры гораздо крупнее. Они не слетают под дуновением ветра, а остаются прикрепленными к родительскому растению. Там из них развивается некий аналог таллома, особого рода коническое образование, внутри которого в конечном итоге образуются яйцеклетки. Мелкая летящая по ветру спора — иначе говоря, пыльца — попадает на содержащую яйцеклетки шишку и прорастает, но образуется не плоский таллом, в котором теперь нет нужды, а длинный трубчатый хоботок, тянущийся внутрь женской шишки. Процесс этот продолжается несколько месяцев, но в конце концов, когда формирование трубки завершается, из остатков пыльцевой споры образуется сперматозоид. Это — самый крупный сперматозоид во всем животном и растительном мире, он представляет собой опушенный ресничками шар, заметный даже невооруженным глазом. Шар медленно перемещается вниз по трубке; достигнув дна, попадает в каплю воды, выделенной окружающими тканями шишки, и влекомый движущимися ресничками начинает плавать в ней, медленно вращаясь и повторяя в миниатюре плавание мужской клетки своих предков-водорослей по водам первобытного океана. Только спустя несколько дней он сливается с яйцеклеткой, и так завершается весь длительный процесс оплодотворения.

Примерно в тот же период, что и саговники, возникла еще одна группа растений, использующих сходную стратегию размножения. Это — хвойные: сосны, лиственницы, кедры, ели и их сородичи. Их пыльцу тоже должен разносить ветер. Но в отличие от саговников у хвойных на одном растении образуются и пыльца, и яйценесущие шишки. Процесс оплодотворения у сосны занимает даже еще больше времени. На то, чтобы прорасти вглубь и достичь яйцеклетки, пыльцевому зерну требуется целый год, но, достигнув ее, оно соприкасается с ней концом хоботка, и мужская клетка, пройдя через хоботок, сразу соединяется с яйцом, а не плавает в капле воды. Таким образом, хвойные, наконец, избавились от необходимости в воде для размножения.

Обзавелись они и еще одним приспособлением: оплодотворенная яйцеклетка на целый год остается в шишке. В ней закладываются обильные запасы питательных веществ, а сверху образуется плотная водонепроницаемая оболочка. Потом уже, через два года после начала процесса оплодотворения, шишка в конце концов засыхает, деревенеет. Ее отделения раскрываются, и наружу выбрасываются оплодотворенные, снабженные всем необходимым яйца — семена, которые могут, если нужно, ждать хоть несколько лет, покуда в них не проникнет влага и не пробудит их к новой жизни.

Хвойные растения оказались отлично приспособленными к жизни и завоевали первостепенные позиции. Сейчас они составляют треть всех лесов, покрывающих нашу планету. К хвойным относится самый большой на свете живой организм — гигантская калифорнийская секвойя, достигающая 100-метровой высоты. Другое хвойное — гигантский секвойядендрон (мамонтово дерево), — произрастающее в засушливых горных районах на юго-западе США, имеет едва ли не самый продолжительный из всех индивидуальных организмов срок жизни. Возраст дерева легко определяется в тех случаях, когда оно растет в местности с отчетливо выраженной сменой времен года. Летом, когда много солнца и влаги, оно растет быстро и клетки древесины у него крупные, зернистые; зимой рост замедляется и древесина оказывается более плотной. Так в стволе образуются годичные кольца. При подсчете таких колец в стволе секвойядендрона обнаруживается, что отдельные экземпляры этих узловатых, корявых деревьев проросли из семени более пяти тысяч лет назад, когда в Двуречье только зарождалась письменность; они — живые свидетели развития цивилизации.

Хвойные защищают свой ствол от механических повреждений и от насекомых особым липким веществом — смолой. Поначалу, выделяясь из раны, смола бывает текучая, но ее жидкий компонент, скипидар, быстро испаряется, и остается клейкий комок, плотно запечатывающий повреждение. Одновременно он служит ловушкой для насекомых. Стоит какому-нибудь насекомому коснуться смолы, и оно бесповоротно прилипает, а затем и тонет в новых натеках. Комки смолы оказались превосходнейшим консервирующим средством. Они сохранились до наших дней в виде кусочков янтаря, и в их прозрачных золотистых глубинах, как в капле воды, видны тела древних насекомых. Осторожно делая в янтаре срез за срезом, можно наблюдать под микроскопом челюсти, чешуйки, волоски, словно насекомое только вчера застряло в смоле. Ученым удалось даже разглядеть на ногах у крупных насекомых микроскопических насекомых-паразитов.

Самые древние из найденных кусков янтаря образовались около 100 млн. лет назад. Хвойные растения и летающие насекомые появились задолго до этого, но кого только не сохранили для нас прозрачные капли янтаря! В них мы можем видеть представителей всех основных групп насекомых, которые известны нам сегодня. И каждая на свой характерный лад уже освоила величайшее достижение членистоногих — искусство полета.

Стрекозы машут обоими крыльями одновременно, но это связано с немалыми физиологическими трудностями. Обычно переднее и заднее крылышки у них не соприкасаются, однако при резких поворотах они испытывают дополнительную нагрузку, прогибаются и ударяют друг о друга, производя громкий треск, который мы слышим, сидя на берегу пруда и любуясь полетом стрекоз.