Продуценты у нас растения, только они наделены волшебным хлорофиллом, способным консервировать солнечную энергию в белках, сахарах и жирах, создавая их из воды и углекислого газа и других веществ, добытых из почвы. Сахар растения растворяют в своих соках, а кислород выделяют в атмосферу (если растение сухопутное) или в воду (если оно водное). Эти интимнейшие процессы созидания протекают в крупинках хлорофилла, наполняющих все зеленые ткани растений.
Все органические вещества, изготовленные растениями, Тимирязев называл концентратами солнечной энергии, или, попросту говоря, солнечными консервами.
Животные питаются уже готовыми продуктами, синтезированными растениями. Их, животных, называют поэтому консументами — пожирателями. Животные, кстати сказать, и дышат кислородом, который выделяют при фотосинтезе растения. Когда-то, на заре жизни, до того, как разрослись на Земле леса, в атмосфере почти не было кислорода, и тогда на планете, надо полагать, очень трудно дышалось. Это растения напустили под голубой купол животворный газ. Они и сейчас продолжают пополнять его запасы. Ночью (в темноте) хлорофилл не работает, кислорода в воздухе меньше, а углекислого газа больше, чем днем.
Животные тоже не остаются, так сказать, в долгу перед зелеными кормильцами: когда дышат, выделяют в воздух и воду (если живут в море) много углекислого газа, растения, как известно, им питаются. А после смерти своей консументы оставляют продуцентам бесценное наследство — полные питательных веществ трупы.
Тут за них принимаются редуценты — бактерии: разлагают на составные части, которые затем легко усваивают из земли, воды и воздуха растения, вновь создавая из них сложные органические продукты. «Колесо жизни» совершает полный оборот.
Чтобы полнее была картина развития животных, посмотрим, как параллельно с ними шло возникновение, усложнение и совершенствование продуцентов.
Водоросли (их 18 тысяч видов) — самые примитивные и древние из растений. Они бывают одноклеточные, микроскопические, и многоклеточные, очень крупные, порой метров до 70 длиной. Все многоклеточные водоросли — растения талломические. Они сложены из одного нерасчлененного куска плоти — таллома, который, правда, нередко бывает причудливо рассечен. Но на нем никогда не развиваются ни цветы, ни настоящие листья, ветки и корни. Размножаются водоросли спорами, то есть неоплодотворенными «семенами».
Из спор развиваются маленькие растеньица — детища «непорочного зачатия». Одни из них развивают яйцеклетки, другие подвижные сперматозоиды, которые устремляются к яйцеклеткам. Они сливаются, и из оплодотворенной яйцеклетки вырастает сама водоросль. Высшие же, цветковые, растения развиваются из семян, оплодотворенных еще в цветках. Они, следовательно, размножаются после оплодотворения, а водоросли до него.
В этом главное отличие семени от споры.
У мхов есть уже стебли и листья, а у папоротников корни, но нет ни цветков, ни семян. Мхи и папоротники тоже размножаются спорами.
Хвойные деревья представляют следующую ступень развития растительного царства: у них есть уже семена, но нет плодов. Поэтому и называют их голосемянными: ведь семена хвойных деревьев не покрыты мякотью и оболочками плодов, лежат открыто — «голыми».
И наконец, покрытосемянные, или цветковые, растения своими совершенными формами венчают растительное царство, как человек завершает развитие животного мира.
В докембрии сформировались основные структуры растений: целлюлозная клеточная оболочка и хлорофилл, осуществляющий фотосинтез. В переходный период от предкембрия к кембрию значительных изменений в составе флоры не произошло. Только в самом кембрии, в ордовике, богато развились в морях всевозможные водоросли — одноклеточные и многоклеточные: зеленые, бурые, красные. Иных растений природа тогда еще не знала.
Суша была пустынна и безрадостна. Голые скалы возносили к небу свои острые вершины. В низинах ветер, вздымая тучи пыли, крутил их вихрем, перекатывал красные пески, нагромождая из них многометровой высоты дюны. Безотрадная картина…
Никто не жужжал, не квакал, не крякал и прочее. Никто на брюхе, представьте себе, не ползал. Никто зубы не скалил, потому что зубов тогда ни у кого еще и было.
Но берега морей уже пахли гниением и йодом: разлагались здесь водоросли, выброшенные штормом. Волны порой подползали к ним, шипя пеной, и откатывались.
Эти влажные морские отбросы и перекинули сходни из моря на сушу, по которым первые растения выбрались из морского рассола на чистый воздух (чистым, впрочем, он был лишь относительно: в атмосфере накопилось мало кислорода, и дышалось тогда на суше тяжело).
Уже в эпоху кембрия, как полагают некоторые ученые, простейшие растения и плесневые грибы могли поселиться на литорали (в зоне отливов и приливов). Но убедительных доказательств этому нет.
В конце силура растения, возможно, уже распространились «на значительные поверхности суши и поднялись к водоразделам». Сырые низины сплошь покрывали зеленые ковры мхов. Но это все только предполагается. Более осторожные ученые держатся того мнения, что верхнем силуре на богатых влагой местах зеленели лишь первые сухопутные растения — псилофиты. У них были не корни, а только корневища, горизонтально располагавшиеся в почве. Вильчато-ветвящиеся стебли росли в высоту примерно сантиметров на 25 и были сплошь покрыты чешуйчатыми «листочками» (у большинства псилофитов).
«Органы плодоношения их помещались на концах ветвей и больше всего напоминали спороносные коробочки мхов» (академик В. Комаров).
Предками их были водоросли. А сами псилофиты породили затем растения следующих веков (но только не мхи, они, как полагают, тоже произошли от водорослей, но своим особым путем).
Девон называют царством псилофитов. Преобразовались они в самые разнообразные формы. И подросли — до метра в высоту. Появились папоротники, первые хвощи, первобытные плауны, мхи, сингиллярии. А в конце девона — и древовидные растения, например циклостигмы. Они возносили свои вильчато-ветвящиеся кроны на восемь метров над землей.
Академик В. Комаров пишет, что в верхнем девоне возвышались над низкорослыми папоротниками и псилофитами чешуедревы (лепидодендроны) и кордаиты.
Но более новые палеонтологические издания утверждают, что настоящие кордаиты и лепидодендроны процветали на Земле в более поздние времена.
Каменноугольный период, или карбон. Это, в сущности, первая эпоха в истории Земли, когда на ней зазеленели леса из настоящих деревьев. В девоне рост самых высоких растений не превышал восьми метров. А в карбоне же были настоящие гиганты — деревья высотой до 30 метров. Например, лепидодендроны и кордаиты. Толщина их стволов порой превышала два метра. У первых, лепидодендронов, интересен был ствол: весь в рубцах от опавших листьев, чешуйчатый (отсюда и произошло их название: по-гречески «лепис» — чешуя, а «дендрон» — дерево). По мере роста лепидодендрона его кора разрасталась в толщину (а не сбрасывалась, как у современных растений). Ее пронизывала сеть воздухоносных каналов. Листья, на которых располагались органы размножения — спорангии, — были собраны в большие «шишки».
Кордаиты наряду с семенными папоротниками были первыми голосемянными растениями и, очевидно, предками всех хвойных деревьев. Их прямые стволы несли пышные кроны из длинных (до полуметра и больше «ланцетовидных» или «лопатовидных» листьев. Размножались кордаиты уже не спорами, как растения минувших веков, а семенами. Те развивались в особых органах — стробилах, собранных в сережки, — первые модели в эволюционных поисках настоящих цветков.
В конце следующего периода — пермского — все кордаиты вымерли. А еще раньше, до пышного расцвета кордаитов, исчезли и все псилофиты. Но появились удивительные деревья — гинкго, герои японских и китайских легенд и сказаний.
Время расцвета гинкговых деревьев — юрский и первая половина мелового периода мезозойской эры. В конце мелового периода по непонятной причине гинкговые деревья быстро стали вымирать. До наших дней уцелел лишь один вид. О нем пойдет рассказ в следующей главе.
В одно время с гинкго или немногим позже начали свою эволюцию хвойные деревья. В пермском периоде они, очень похожие на наши сосны и ели, уже составляли основную массу тогдашних лесов.
Каменноугольный период палеозоя свое название получил от огромных толщ каменного угля, в его отложениях и слоях.
«Пласты каменного угля произошли благодаря обугливанию остатков растений, целыми массами погребенных в наносах. В одних случаях материалом для образования углей служили скопления водорослей, в других — скопления спор или иных мелких частей растений, в третьих — стволы, ветви и листья крупных растений.
