Ландшафтный дизайн глазами ботаника

Одним из главных материалов создания сада для нас являются растения. Стоит разобраться как они устроены и как функционируют. Основы этих знаний помогут нам в успешной работе. Главная особенность такого материала заключается в том, что растения живые. Они растут, развиваются, распускают почки, цветы, формируют плоды, меняют окраску и иногда умирают. Еще они могут по-разному себя чувствовать: Находясь в комфортных условиях, с подходящим уровнем питания, увлажнения, освещения у них хорошее настроение и в благодарность они радуют нас высокой степенью декоративности. И наоборот, при не соблюдении условий, начинают грустить, что выражается в замедленном темпе развития, низкой декоративности и с течением времени увяданием, пожелтением и возможно даже гибелью растения.

Для того, чтобы разобраться в современном устройстве растений и особенностях их жизни, нам придется отправиться в глубокое прошлое, где мы выясним какие же этапы прошли растения на пути к современному виду.

Как возникла жизнь на нашей планете? Это вопрос, пока не имеющий однозначного ответа. Существует несколько теорий, среди них: самозарождение (жизнь возникла сама), биогенез (жизнь возникла в первичном бульоне или его аналоге), панспермия (жизнь была занесена из космоса), креационизм (жизнь была создана волей высшего разума). Углубляться в этот вопрос в рамках данной книги мы не будем. Так или иначе, первые живые клетки появились в толще океана и были гетеротрофами (организмы, удовлетворяющие свои энергетические потребности поглощая органические соединения из окружающей среды). К этому моменту на нашей планете еще не окончательно сформировались материки, вулканическая деятельность протекала достаточно активно не только на поверхности, но и под водой. Озонового слоя еще нет и атмосфера почти не имеет кислорода, из-за чего губительное для всего живого жесткое ультрафиолетовое излучение солнца проходит сквозь атмосферу и достигает поверхности планеты.

Первые гетеротрофные клетки были обычными хищниками – перемещались в воде в поисках пищи. Растворенные в воде вещества они могли всасывать (пиноцитоз) всей поверхностью клеточной оболочки, а твердые частицы «заглатывали» и расщепляли внутри своей клетки (фагоцитоз).

Рис. 3.30. Схема фагоцитоза

Так продолжалось довольно длительное время, но вскоре запасы свободного питания стали истощаться. Возможно, именно это привело к появлению автотрофов (организмы, удовлетворяющие свои энергетические потребности создавая собственные органические соединения из простых неорганических). Часть из них нуждалась в наличии определенных химических соединений (хемотрофы), другие – в наличии солнечного света (фототрофы). Эти ранние фототрофные клетки были весьма малы. Для протекания реакций им нужен был свет, а чем глубже в воде они опускались, тем меньше света получали. Находясь же ближе к поверхности воды такие клетки начинали активно фотосинтезировать, в результате чего они образовывали и накапливали тяжелые молекулы углеводов и параллельно в ходе побочного продукта реакции выделяли кислород. Накапливая большой запас тяжелых молекул, маленькая клетка опускалась глубже, где ей не хватало света для фотосинтеза, и она начинала расходовать запас углеводов. Расходуя запасы тяжелых молекул, клетка становилась легче и поднималась ближе к поверхности, где снова могла фотосинтезировать.

Так они и жили в океане: хищные гетеротрофные клетки плавали в поисках пищи, самостоятельные автотрофные пытались удержаться ближе к поверхности. Настал день, когда они встретились. Хищная гетеротрофная клетка по обыкновению «проглотила» маленькую автотрофную, но переваривать ее не стала, т.к. опознала ее клеточную стенку как свою собственную. Мало того, что автотрофная клетка осталась жить внутри гетеротрофной, так она там еще и размножаться начала. В результате этой судьбоносной встречи появился первый симбиоз – обе клетки получили преимущества от совместной жизни: большая хищная клетка помогала маленькой удержаться ближе к поверхности и оставаться на солнце, за что маленькая автотрофная делилась с большой хищной частью синтезируемых углеводов. Такое взаимодействие оказалось настолько перспективным, что начинается стремительный рост числа подобных клеток, они активно размножаются. Настолько активно, что уже не успевают расходиться далеко и слипаются между собой образуя сначала нити, потом скопления, а чуть позже и организованные многоклеточные формирования в виде листов. Так появились первые водоросли.