Источник жизни

В Национальном музее Коми рассказали о семенах

Детеныши растений в коробке со своим завтраком – так некоторые биологи образно описывают семена. Можно сказать, что мы живем в мире семян, которые называют основой экономики и питания людей. Они снабжают нас едой и топливом, маслами и красителями, волокнами и пряностями. Без них не было бы хлеба, риса, бобов, кукурузы, орехов и множества других продуктов. Узнать много интересного о семенах можно на выставке «Семена – начало жизни», которая открылась в отделе природы Национального музея Коми.

От спорного размножения к ГМО

Сегодня семенные растения составляют более 90 процентов земной флоры и распространены настолько широко, что трудно представить, что когда-то они играли ничтожную роль в земной растительности, в которой господствовали споровые растения, такие как древовидные плауны, хвощи и папоротники. Начав с весьма скромного положения, семенные растения уверенно завоевывали преимущество, а водоросли и споровые были оттеснены на задний план.

Эволюция царства растений началась с архейской эры (это около 3500 миллионов лет назад), с появлением сине-зеленых водорослей, и продолжается до сих пор. Долгое время на Земле господствовали бессемянные растения, которые размножались с помощью спор – это и псилофиты, и первые папоротникообразные (папоротники, хвощи, плауны), моховидные растения. Затем пришло время царства голосеменных растений. Название указывает на главную отличительную черту этих растений, a именно на то, что семяпочки, а затем и развивающиеся из них семена не имеют, в отличие от покрытосеменных, замкнутого вместилища. Завязь обычно имеет вид простой чешуи, на которой сидит одна или несколько семечек; иногда же и эта чешуя не развивается. К голосеменным относятся сосны, ели, кедры и прочие хвойные деревья с шишками.

И только в кайнозойской эре, наступившей приблизительно 70-100 миллионов лет назад, на нашей планете стали господствовать существующие и в настоящее время покрытосеменные растения, которые размножаются семенами. Семена покрыты плодом, который обеспечивает их развитие, защиту и распространение. В настоящее время их можно встретить в любом уголке Земли. А большинство бессемянных растений исчезло, и голосеменные растения представлены уже не столь широко.

По мнению ряда ученых, эволюция неизбежна, и когда-нибудь на смену семенным растениям придет нечто иное. Семена активно подвергались и подвергаются изменениям со стороны человека – идет отбор и селекция. А сейчас к ним добавилась генная инженерия, и появились три буквы ГМО (генетически модифицированный организм). Человек начал намеренно модифицировать организмы еще двенадцать тысяч лет назад. Именно тогда люди стали отбирать «лучшие образцы» кукурузы, тем самым изменяя ее ДНК.

Триумф семени

В мире существует огромное разнообразие видов семян. На выставке можно узнать о способах распространения семян растений. Это зоохория (распространение животными), анемохория (с помощью ветра), автохория (распространение самими растениями) и гидрохория (водой). Существуют семена-мореплаватели, отличительной чертой которых является способность не тонуть, а плыть к суше и оставлять там своих «детенышей». Энтанида гигантская относится к семейству бобовых. Ее семена помимо впечатляющего размера, который, к слову, достигает порой целого метра, способны провести в морской или океанской воде до года, сохранив при этом способность взойти и дать потомство.

Для каждого из этих способов развиваются специальные приспособления: летучки, крючки, зацепки, привлекательная окраска, способность проходить через пищеварительный тракт животных неповрежденными. Семена таких растений, как череда и татарник, хватаясь своими колючками за перья птиц или шерсть животных, могут попасть в любую точку планеты, а там уже прорастать. Кстати, более 80 процентов семян растений поедают животные. А часть запасов, например, белок остаются в тайниках и дают новые всходы.

На выставке можно увидеть семена таких растений, как горох, фасоль, нут бараний, чечевица, картофель, болгарский перец, томат, баклажан, кабачок, огурец, арбуз, дыня, апельсин, мандарин, лимон и множество других. Оказывается, что по форме плода перец – это ложная пустотелая ягода, а томат – многогнездная ягода. Отдельно представлены шишки голосеменных – ели, кедра, сосны и лиственницы. Древние растения также можно увидеть – но уже как отпечатки на камнях или окаменелости. В частности, на выставке есть окаменевший ствол древнего дерева.

Кофейный пояс

На Земле существует много растений, из которых люди научились готовить вкусные и полезные напитки. Но только два растения покорили весь мир – это чай и кофе. На выставке можно увидеть карту кофейного пояса Земли. Он представляет собой воображаемую полосу, которая находится в пределах 23,5 градуса к югу и северу от экватора. В него целиком или частично входят более 80 государств. Условно кофейный пояс разделен на регионы: Африка, Азия и Океания, Центральная и Южная Америка, Австралия.

Самая северная кофейная плантация в мире была в Сочи, который находится далеко за пределами кофейного пояса. Кофейные деревья пробовали вырастить здесь в 1980-1990-х годах на Адлерской опытной сельскохозяйственной станции. Несколько лет плантация приносила стабильный урожай, и площади выращивания планировали расширять. Но аномально холодная зима 1999 года погубила большую часть кофейных деревьев.

Тайны «бессмертия»

Некоторые семена сохраняют всхожесть на протяжении тысячелетий. Можно сказать, что в этом тайна их вечной жизни. Так, в 1954 году при раскопках были найдены семена люпина арктического. Как выяснилось позднее, они провели не менее десяти тысяч лет в замерзшем иле возле реки. Ученые хранили эту находку в теплом, сухом помещении около двенадцати лет. Однажды семенами заинтересовался ботаник из Канады. Создав все условия для проращивания семян, он смог получить из шести экземпляров здоровые растения.

Дачники хорошо знают, как сложно побороть сорняки на грядке. Вроде бы убрал все их листики и корешки, а через неделю вдруг откуда ни возьмись сорняки вновь пошли в рост. О неистребимости семян свидетельствует такая история. На острове Кракатау в 1883 году извергся вулкан, который убил все растения, а местность стала пустынной. Однако уже через десять лет пальмы, тростники, орхидеи, папоротники и другие растения полностью покрыли остров. Первыми на острове появились папоротники, так как их семена – споры – настолько легки, что ветер может переносить их на тысячи километров. Семена других растений снабжены особыми летательными приспособлениями: парашютиками, крылышками, щетинками, кисточками, с помощью которых они долгое время могут удерживаться в воздухе и даже переноситься на большие расстояния. Таким образом попали на остров орхидеи и тростник. Летательные приспособления можно увидеть у семян одуванчика, липы, клена и других наших растений. Помимо семян-аэронавтов, есть еще семена-мореплаватели, переселяющиеся через моря и океаны. Именно так появились на острове кокосовые пальмы.

Большие и малые

Семена бывают гигантскими и микроскопическими. Самые крупные семена дает лодоицея, или сейшельская пальма, родом с Сейшельских островов, лежащих в Индийском океане к востоку от Африки. Огромные – до 35 сантиметров в поперечнике – «орехи» этой пальмы можно встретить во всяком большом ботаническом музее. Подобно кокосовым орехам, они представляют собой косточки плодов. До открытия Сейшельских островов европейские мореплаватели лишь изредка встречали гигантские орехи либо плавающими среди океана, либо прибитыми к берегам островов. Находили их, между прочим, у западных берегов Суматры, то есть примерно за 400 километров от их родины. Огромный двойной орех суеверно считался талисманом, приносящим счастье во всех сферах жизни. За орехи платили фантастические суммы. Император Рудольф за первый привезенный ему орех заплатил столько золота, сколько орех этот мог вместить.

Самые маленькие семена у паразитического растения заразиха, что произрастает в пустынях. Вес его равен одной стомиллионной части грамма. Причем количество их в одной коробочке может доходить до семи тысяч. Мелкие семена имеют орхидеи. Длина семени орхидеи не больше одного миллиметра, а один миллион семян орхидеи весит меньше 28 граммов. Самые маленькие семена у эпифитных орхидей, в одной унции (28,35 грамма) содержится 35 миллионов семян. Семя орхидеи в 15 тысяч раз меньше пшеничного зернышка. Величина семени никоим образом не влияет на размеры растения, которое из него вырастет: орхидеи вырастают более крупными, чем другие, у которых семена крупнее.

Добавим, что экспозиция новой выставки построена на коллекции гербариев, муляжей, семян нацмузея, а с древнейшими растениями можно познакомиться с помощью экспонатов палеонтологической коллекции музея Института геологии КНЦ УрО РАН.

Артур АРТЕЕВ

Фото автора