Как же так вышло, что одни растения пошли по пути совершенствования и роста спорофита, а другие, наоборот, гаметофита? По этому поводу есть множество теорий, но… пока это никому не известно. До сих пор учёные спорят о преимуществах, которые получают в процессе эволюции спорофиты растений или их гаметофиты. Аргументация сторонников обеих точек зрения очень серьёзна и, безусловно, заслуживает внимания. Так, считается, что гаметофиты, обладающие лишь половинным набором хромосом, не способны к «революционной» изменчивости и представляют собой тупиковый путь эволюции. Другие же учёные считают гаметофиты с их упрощённым набором хромосом предвестниками будущего разнообразия растений. Не будем спорить по этому поводу ни с теми, ни с другими. Лишь отметим, что хотя мхи, судя по всему, устроены проще других высших растений и очень напоминают некоторыми чертами строения псилофиты, но в ископаемом виде появляются немного позже, чем, например, плауновидные. Как говорится, природа полна тайн.
Останавливаться на различиях между папоротниками, плауновидными и членистостебельными мы здесь не будем, каждый отличит членистые стебли хвоща от роскошных перистых листьев папоротника или от невысоких, стелющихся по земле, густо усыпанных мелкими «листочками» побегов плауна. Но одну важную деталь надо отметить обязательно. Дело в том, что споровые растения бывают равно- и разноспоровыми. У разноспоровых и споры, и заростки разные. А именно — мужские и женские.
Фото 6. Отдел плауновидные. Sellaginella sibirica (селагинелла сибирская). Подмосковье.
Из женской споры развивается женский гаметофит, а из мужской споры — мужской гаметофит.
На мужских заростках развиваются только мужские половые органы, а на женских — только женские. Из разноспоровых наиболее известны такие плауновидные, как селагинеллы или, по-русски, плаунки (фото 6 и 7), изоэтес (полушник) а также водяные папоротники. У равноспоровых же, на одном заростке (гаметофите) есть одновременно и мужские и женские органы. Большинство споровых растений, в том числе и большинство папоротников, — равноспоровые.
Фото 7. Sellaginella involvens (селагинелла завёртывающаяся). Подмосковье.
Теперь поговорим о растениях, которые распространяются семенами. Как мы уже выяснили, они представлены всего двумя отделами — голосеменными (гимноспермами) и покрытосеменными (ангиоспермами). Последних часто называют ещё и цветковыми. Да, отдела семенных растений всего два, но по разнообразию и многочисленности им сейчас нет равных на Земле. Начнём мы с голосеменных, потому что именно они «изобрели» семя, а цветковые, скорее всего, ведут свою родословную от них.
Фото 8. Класс хвойные. Thujopsis dolabrata (туёвик долотовидный). Подмосковье.
Какие же растения относятся к голосеменным? Из современных — это хорошо известные нам классы хвойных (фото 8 и 9), саговниковых (или цикадовых) (фото 10), а так же гинкго билоба (фото 11 и 12) — единственный сохранившийся до наших дней вид из целого класса гинкговых. Для сравнения, представьте себе, что из всего класса птиц остался лишь волнистый попугайчик! Что поделаешь, sic transit gloria mundi… Саговниковые, особенно в литературе о комнатных растениях, часто называют пальмами, что, несмотря на их внешнее сходство, неправильно. Ведь пальмы — растения цветковые. Среди современных голосеменных можно упомянуть ещё класс гнетовых, среди которых — очень необычные эфедровые, больше похожие своими членистыми стеблями на хвощи, и совершенно фантастического облика вельвичиевые, напоминающие низкий толстый пень с двумя длинными, в несколько метров, лентовидными листьями. Так же в классе гнетовых единственная среди современных голосеменных лиана — род гнетум. Вот и все классы современных голосеменных. Их всего четыре, причём один из них (гинкговые) представлен сейчас лишь одним видом, а в другом (гнетовые) — всего три рода.
Фото 9. Cryptomeria joponica «cristata» (криптомерия японская «гребенчатая»). Видны побеги, сросшиеся в уплощённый листоподобный орган. Подмосковье.
Фото 10. Cycas revoluta (саговник поникающий). Ствол покрыт бурым чехлом из остатков черешков отмерших листьев. В природе старые листья обвисают, образуя нечто вроде неаккуратной «юбки», чем и объясняется видовой эпитет этого растения.
Вымерших же голосеменных гораздо больше, чем живущих сейчас. Назовём лишь несколько больших групп вымерших голосеменных растений:
— птеридоспермы (или, иначе, семенные папоротники) — растения, у которых семена сидели на папоротниковидных листьях;
— кордаиты, возможные предки хвойных, с огромными, до метра длиной, кожистыми ланцетными листьями и высокими стройными стволами;
— глоссоптериды, очень широко распространённые в своё время в южном полушарии;
— пельтаспермовые, семена которых располагались на органах, больше всего напоминавших зонт.
Все эти группы были чрезвычайно разнообразны, интересны и мало похожи на существующие сегодня растения.
Теперь давайте посмотрим, а как же развивается семенное растение. Начнём с того, что все семенные растения — разноспоровые. То есть, и у голо- и у покрытосеменных есть два вида спор — женские, относительно крупные и поэтому называемые мегаспорами, и мужские — помельче, за что их назвали микроспорами. Так же как и у споровых, у семенных растений из споры развивается заросток. Из мегаспоры — женский, из микроспоры — мужской.
Фото 11. Лист Ginkgo biloba (гинкго двулопастной). Подмосковье.
Так в чём же отличие семенных растений от споровых в таком случае?
А в том, что у семенных растений женская спора осталась в спорангии одна. В том, что она развивается в женский гаметофит на материнском растении под защитой специальной оболочки, а не выбрасывается в одноклеточном состоянии на волю ветрам и непогоде. В том, что и оплодотворение, и дальнейшее развитие зародыша тоже происходит без отрыва от «матери». И на почву попадает уже готовый к прорастанию организм. Правда, у наиболее древних и примитивно устроенных голосеменных, например, у того же Gink gobiloba, семя может опасть на землю и до оплодотворения. Тогда оплодотворение и развитие зародыша происходит уже на земле. В этом случае говорят, что на растении развивается не семя, а семязачаток, и в семя он превращается позже.
