Из истории растительных династий

Из сказанного не надо делать вывода, что органы вовсе не имеют никакой автономии и являются абсолютно необходимыми. В процессе эволюции они себя чувствуют порой вполне независимо. При этом у растений, даже у самых высокоорганизованных, зависимость между органами значительно меньше, чем у животных. Характерный, хотя и несколько грубый пример: если вы оторвете у собаки хвост, вам не удастся вырастить из него повой собаки, а из веток одного дерева, например тополя, можно вырастить целую рощу нормальных деревьев. Из-за высокой независимости органов среди растений встречаются удивительные существа, сочетающие архаичные и прогрессивные признаки (подобным дисгармоничным растением является, например, магнолия). Из этого вытекает, что зависимости между органами вряд ли сыграли ведущую роль в параллельной эволюции разных групп растений.

Третий источник параллелизма, по-видимому, кроется в генетических возможностях живых существ. Генетика сейчас активно популяризируется, с ее терминами все больше и больше знакомится широкая публика. Но на всякий случай приведем два определения. Нам понадобятся в рассуждениях термины "генотип" и "фенотип". Генотип - это вся наследственная информация, которую получает организм в момент его зарождения. В течение жизни она используется не полностью, а лишь в той мере, в какой это допускают условия среды. Результат взаимодействия наследственной информации и среды, т. е. сам выросший организм, называется фенотипом.

В ходе эволюции растения часто упрощают свою структуру. Это доказано, например, для спороносных органов клинолистов каменноугольного периода. В ходе такого упрощения, обычно происходящего через задержку в индивидуальном развитии органа или его частей, былая сложность остается в генотипе. В нем как бы законсервирована возможность последующего, если это станет необходимым, развития сложных структур. И если такая возможность вдруг осуществляется у уже разошедшихся от упрощенного предка ветвей, то нет ничего удивительного, что при этом образуются сходные признаки. Однако мы затрагиваем проблему, которая еще разработана очень мало. Имеющиеся иллюстрации касаются лишь современных растений, а палеоботаника здесь мало чем может помочь.

Генетическую природу имеют и параллелизмы, описанные Н. В. Вавиловым в его ставших классическими гомологических рядах. Хотя он прослеживал параллельную изменчивость на современных культурных растениях, выведенные им закономерности имеют более общее значение. Эти исследования долгое время были вне поля зрения биологов и, к сожалению, вовсе не нашли отклика в палеоботанических обобщениях. Поэтому на гомологических рядах применительно к ископаемым растениям имеет смысл остановиться.

Сущность открытых Вавиловым закономерностей вкратце сводится к следующему. Совершенно очевидно, что чем более родственны друг другу организмы, тем больше у них общих черт. Это исходное положение биологической систематики. В основе каждого вида лежит некий набор обязательных признаков, без которых надо говорить уже о другом виде. Но другие признаки, не являющиеся видовыми, обнаруживают большую или меньшую степень изменчивости. Изучая многочисленные сорта культурных растений, Н. И. Вавилов подметил, что эта изменчивость упорядочена. У близких видов одного рода она идет в почти одинаковых направлениях, причем чем ближе по происхождению виды, тем полнее это сходство. Дело доходит до того, что различие в форме семян (или других органов) у видов, принадлежащих разным родам, становится меньшим, чем у видов одного рода (рис. 37). Получается массовая симуляция органов. То же явление наблюдается и при анализе семейств, порядков и т. д. Но ведь ограниченность изменчивости означает и ограниченность в ассортименте признаков. Растения не могут выйти за пределы определенного круга черт, хотя круг и очень широк.

Рис. 37. Параллелизм в строении листьев у пшеницы (1, 2) и ржи (3, 4). По Н. И. Вавилову

Примеры такой ограниченной и повторяющейся изменчивости у систематических групп разного уровня хорошо видны среди ископаемых растений. Когда речь шла о кордаитовых листьях, то фигурировали два их анатомических типа, за которыми стоят разные роды. У одного рода (Rufloria) устьица спрятаны в желобках, а у другого (Cordaites) разбросаны по поверхности листа. По признакам микроструктуры второй род может быть подразделен на несколько подродов. В пределах каждого рода и подрода можно найти листья самого различного внешнего облика: длинные и короткие, узкие и широкие, с закругленной и приостренной верхушкой и т. д. Микроструктура - постоянный устойчивый признак, а внешние черты подвержены значительной, но однообразной изменчивости. Поэтому, классифицируя листья по очертаниям, густоте жилкования и тому подобным признакам без учета микроструктуры, палеоботаники включали в один вид листья, в действительности принадлежащие разным родам.