Биология. В 3-х томах. Т. 1

Проблемы, связанные с переходом от водного образа жизни к наземному, мы уже затрагивали в разд. 3.3. Теперь, когда мы познакомились с представителями всех основных групп наземных растений, можно вновь вернуться к этому вопросу и обсудить, почему же голосеменные и покрытосеменные так хорошо приспособились к жизни на суше. Основное преимущество этих растений над всеми остальными, конечно же, связано с их способом размножения. Здесь можно выделить три главных аспекта:

1. Гаметофитное поколение очень редуцировано. Гаметофит полностью зависит от спорофита и всегда находится под его защитой. А у мхов и печеночников, у которых преобладает гаметофит, и у папоротников, у которых есть свободноживущий заросток, гаметофит не защищен и очень легко высыхает.

2. В отличие от всех других растений, у которых сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, покрытосеменным для оплодотворения не нужна вода. Мужские гаметы семенных растений неподвижны и переносятся ветром или насекомыми вместе с пыльцевыми зернами. На конечном этапе опыления мужские гаметы проникают к яйцеклетке через пыльцевую трубку, а сами яйцеклетки при этом заключены внутри семязачатков.

3. Из всех современных растений только у семенных есть особые структуры-семена. Возникновение семени стало возможным благодаря тому, что семязачатки вместе со всем своим содержимым остаются на родительском спорофите.

Другие характерные особенности покрытосеменных, помогающие им жить на суше, перечислены ниже. Подробнее мы обсудим их в соответствующих разделах этой книги.

а) У всех сосудистых растений ткани ксилемы и склеренхимы лигнифицированы и дают внутреннюю опору. У многих семенных растений наблюдаются вторичный рост и отложение большого количества древесины (вторичной ксилемы). К таким растениям относятся кустарники и деревья.

б) Настоящие корни, которые тоже характерны для сосудистых растений, позволяют эффективно извлекать влагу из почвы.

в) От высыхания эти растения защищены эпидермисом и нерастворимой в воде кутикулой или же пробкой, образующейся при вторичном утолщении.

г) Эпидермис наземных органов, и в особенности эпидермис листьев, пронизан устьицами, что способствует лучшему газообмену между растением и атмосферой. д) У растений есть и другие приспособления к жизни в жарких безводных местах (ксероморфные адаптации); об этих приспособлениях речь пойдет в разд. 18.2.3 и 19.3.2.

3.6. Сравнительная сводка признаков наземных растений

На рис. 3.43 перечислены некоторые ключевые признаки наземных растений, рассмотренных в этой главе. Особое внимание обращено на особенности жизненного цикла у разных растений.

Рис. 3.43. Сравнение мохообразных, папоротникообразных и семенных растений

Глава 4. Разнообразие жизни на Земле: животные

В настоящее время исследователи склонны считать, что в какой-то момент времени эволюция первых клеток пошла по двум самостоятельным направлениям (гл. 2). Появились две группы организмов — прокариоты, у которых ядерный материал не был ограничен оболочкой, и эукариоты, у которых имелось настоящее ядро, окруженное ядерной оболочкой.

В начале гл. 3 говорилось о том, что водоросли, грибы, миксомицеты и простейшие, по-видимому, произошли от примитивной группы предковых эукариот, среди которых были и жгутиковые формы. Ныне живущих жгутиковых принято делить на три группы. К первой группе относят организмы, которые имеют хлорофилл и, следовательно, способны к фотосинтезу как зеленые растения (автотрофный тип питания); они не могут питаться гетеротрофно, но передвигаются и реагируют на раздражение подобно животным. Представители второй группы утратили хлорофилл, вероятно, в результате мутации и питаются только гетеротрофно. И наконец, третья группа способна как к фотосинтезу, так и к гетеротрофному питанию.

Существование организмов, которые сочетают в себе одновременно признаки животных и растений, позволяет предположить, что на ранних этапах эволюции выраженных различий между животными и растительными клетками не было. И ближе всего к общему предку животных и растений находятся, видимо, жгутиковые.

К типу Protozoa (простейшие) относят одноклеточные организмы, в наибольшей степени "похожие" на животных, однако к ним иногда причисляют и жгутиковых, обладающих, подобно эвглене, признаками как животных, так и растений. Их сходство с простейшими, для которых характерны признаки животных, подтверждает близкое родство этих двух групп (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Гипотетическая эволюция первых клеток

4.1. Тип Protozoa (простейшие)

Тип Protozoa (от protos — первый, zoon — животное) — процветающая и разнообразная группа организмов. В настоящее время известно более 50000 видов простейших, которых в природе можно обнаружить повсюду, где есть вода. Каждое простейшее представляет собой самостоятельный комочек протоплазмы и способно выполнять все необходимые для жизни функции (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Классификация подцарства Protozoa