Дети или внуки?

Всем хорошо известны папоротники - растения с широкими перистыми листьями. Во влажных и тенистых лесах они образуют подчас густые заросли.

Широко известна и связанная с папоротниками легенда. По древнему поверью, раз в году, в летнюю ночь на Ивана Купала, распускается алый цветок папоротника, и тому, кто найдет этот цветок, откроются богатые клады.

На самом деле, и это тоже известно многим, цветков у папоротника не бывает. Папоротники и папоротникообразные - лишь отдаленная родня цветковых растений. Даже их листья, сложным рисунком своим напоминающие птичье перо, называют иногда не листьями, а вайями.

Рис. 4. Цикл развития и чередование поколений у мхов

На вайях в особых образованиях созревают споры. Именно споры - с семенами цветковых растений они не имеют ничего общего. Споры опадают на землю, и из них вырастает не новое поколение сильных папоротников, а маленькие, невзрачные и почти незаметные для глаза припочвенные растеньица, называемые заростками. Это и есть "дети" папоротников. У них особая жизнь и своя, весьма важная в вековечном существовании папоротникового рода роль. В поколении заростков на каждом из них развиваются половые органы растения и происходит оплодотворение. Вскоре после этого короткая жизнь заростка кончается, а из созревшей в нем и оплодотворенной яйцеклетки развивается новое, "настоящее" растение папоротника, которое будет, по сути дела, "внуком" тому, на вайях которого вызрели споры.

Но какое отношение имеет эта не прямая, а через поколение заростков, родственная связь папоротников к цветковым растениям? Всякий, кому хоть однажды приходилось выращивать растения, знает, что у тех же, например, огурцов нет никакого промежуточного поколения, подобного заросткам папоротников. Материнское растение дает семена, из которых развиваются дочерние растения.

Рис. 5. Цикл развития и чередование поколений у цветковых растений

Да, это так. И все же поколение, развивающееся из семян, то поколение, которое мы обычно считаем дочерним, на самом деле является внучатым. Смена поколений, о которой мы рассказали на примере папоротников, - явление общее для всех высокоорганизованных растений. В развитии каждого из них чередуются два состояния: бесполое поколение, которое ученые называют спорофитом, и половое, называемое гаметофитом. Но внешне это чередование поколений проявляется очень различно.

Если у папоротников половое поколение - малозаметный и никому, кроме ботаников, не известный заросток, а бесполое - это и есть всем известное растение, то у мхов дело обстоит как раз наоборот. У них гаметофит - половое поколение - это и есть само зеленое растение. Бесполое же поколение мха - спорофит, иначе называемый у мхов спорогоном, - несамостоятельно: оно прорастает из оплодотворенной яйцеклетки прямо на гаметофите и паразитирует на нем. Спорогон имеет форму коробочки, сидящей на прикрепленной к материнскому растению ножке. В коробочке вызревают споры. Осыпаясь и прорастая в почве, они дают начало следующему половому поколению - зеленым порослям мха.

Цветковые растения более сходны с папоротниками. У них спорофит - это и есть само растение, которое каждый может воочию видеть. Но существует у них и гаметофит, жизнь которого скрытно протекает в тканях цветка. Увидеть гаметофит доступно лишь исследователям, вооруженным микроскопом.

Но можно ли и должно ли говорить о чередовании поколений у цветковых растений, если у них и спорофит и гаметофит воплощены в одном растении? Для биологов это необходимо, чтобы понять ход эволюции растительного царства и историю возникновения тех или иных приспособительных механизмов у растения.