Читать книгу: «Самые удивительные растения»

© В. А. Карачёв, текст, оформление обложки, иллюстрации, 2003–2019

© В. А. Карачёв, составление серии, 2000–2019

Введение

Растения играют огромную роль в жизни человека.

Во-первых, растения – главный источник пищи. Овощи, фрукты, зелень, зерно, из которого получают крупы, макаронные изделия, растительное масло и мука – без этих продуктов питания не обходится ни один человек. Почти все напитки делают из разнообразных растений. Хищные рыбы питаются рыбешкой помельче, та, в свою очередь, рачками, а рачки существуют за счет крошечных водорослей. Но ведь водоросли – растения. Следовательно, и уху невозможно сварить без помощи растений. На твоей тарелке никогда бы не оказался кусочек ветчины или мягкая котлетка, если бы животные не питались растениями. Ведь для многих из них растения – единственная пища.

Нетрудно доказать, что любая пища человека производится благодаря растениям. Если бы на нашей планете исчезли все растения, то животные и люди быстро погибли бы от голода.

Во-вторых, растения помогают людям дышать – они выделяют газ кислород, который просто необходим для дыхания. Если бы не было растений, количество углекислого газа в атмосфере постоянно увеличивалось бы, а количество кислорода – уменьшалось. Так ведь можно и задохнуться! Растения обновляют воздух, делают его пригодным для дыхания. Не случайно в лесу так легко и свободно дышится, а в центре города, где мало зелени, порой становится душно.

В-третьих, растения – источник строительных материалов. Люди научились делать стекло, бетон и пластик сравнительно недавно. В течение тысяч лет они строили себе жилища из дерева. До сих пор построенные современными способами деревянные дома считаются удобными, прочными и красивыми.

Многие растения имеют лечебные свойства. Они помогают человеку справляться с некоторыми болезнями. Например, хорошо всем известный аспирин получили впервые из коры ивы. Капли, помогающие работе сердца, делают из сока ландышей. Сок лука и чеснока содержит вещества, убивающие многих бактерий.

Из льна и хлопчатника люди производят ткани. Из растений делают бумагу. Листы, на которых напечатана эта книга, изготовлены из обработанной древесины! Наконец, многие растения настолько красивы, что люди специально выращивают их в садах, теплицах и оранжереях.

Каждое растение по-своему удивительно, и каждое скрывает свои тайны. Об этих секретах и расскажет эта книжка.

Плауны древнее динозавров

Для того чтобы отправиться в далекое прошлое нашей планеты, не нужно изобретать машину времени. Достаточно отправиться в хвойный или смешанный лес, найти не слишком заросшую травой полянку и внимательно присмотреться к встречающимся на ней растениям. Наверняка среди опада и старой хвои обнаружатся тонкие длинные плети плауна булавовидного. Названий у этого растения много – зеленка, деряба, топтун, плаун… Его длинные зеленые разветвленные плети змеятся под ногами, достигая порой длины 10 метров. Кверху на высоту 10–15 сантиметров поднимаются отростки, на вершине которых расположены колоски. Создается впечатление, что растение не может приподняться выше, оно стелется, словно плывет по земле. Отсюда и название – плаун. Плети и отростки плауна покрыты многочисленными мелкими листочками, похожими на плоские иголочки. Не случайно англичане называют плаун «бегущей сосенкой».

Веточки плаунов похожи на маленькие елочки

На нашей планете около тысячи видов плаунов. На территории России встречается всего пять. Людям от плаунов прок небольшой. В старину споры плаунов, высыпающиеся из их колосков, использовали в качестве детской присыпки. В спорах много жира, поэтому их можно использовать для изготовления миниатюрных фейерверков. Попав в пламя, споры сгорают крошечными искорками без дыма и копоти. Спорами плаунов посыпают формы при литье из металла изделий сложной формы.

Казалось бы, в облике плаунов нет ничего необычного. Однако так или примерно так выглядели растения, которые впервые в истории нашей планеты начали осваивать сушу. Речь идет о псилофитах. В переводе с древнегреческого это слово означает «лысое растение» – намек не отсутствие листьев. Жили псилофиты более 400 миллионов лет назад. Тогда на нашей планете не было наземных растений. Лишь волны морей и океанов выбрасывали на берег водоросли, которые медленно высыхали, умирая под палящими лучами солнца.

Так продолжалось миллионы лет, однако постепенно некоторые водоросли стали выживать в прибрежной полосе. Для этого им потребовалось решить главную проблему – как не высохнуть. Мокрая тряпка остается влажной сутками, если поместить ее в полиэтиленовый пакет и завязать его. На поверхности водорослей, приспособившихся жить на суше, появились вещества, напоминающие воск. Они не пропускали воду, и в результате водоросли перестали высыхать!

Выброшенные из воды водоросли распластывались на берегу как мокрые тряпки. Их легко мог занести песок. Держаться вертикально они были не в состоянии. Чтобы выжить на суше, растениям было необходимо держаться вертикально. Другими словами, им потребовался прочный стебель.

Стебли наземных растений немного похожи на палки. Вертикально стоящая жердь почти не отбрасывает тени. Значит, и солнечного света на нее попадает немного. Свет же растениям необходим! Чтобы лучше улавливать солнечные лучи, у первых наземных растений на стебле появились плоские боковые выросты – листья. Последняя важная проблема: где и как достать на суше воду. У первых наземных растений появилось удивительное приспособление – корень. Он одновременно служил и якорем, и насосом, выкачивая воду из влажного грунта.

В результате всех этих приспособлений и возникли первые наземные растения – псилофиты. Они едва достигали в высоту полуметра. Их поднимающиеся кверху стебли были почти голыми, покрытыми мелкими шиловидными выростами, которые еще трудно считать настоящими листьями. Ветвились псилофиты очень просто – стволик просто раздваивался на две равные половинки. Такой способ ветвления, сохранившийся у некоторых современных наземных растений, считается самым древним.

Спороносные колоски плаунов

Древние водоросли осваивают сушу

Псилофиты вымерли, а вот плауны живы до сих пор. Их внешний облик удивительно напоминает древних первопроходцев суши. Как же карлики-плауны смогли выжить среди лесного разнотравья? Почему другие растения не задушили, не закрыли их своими листьями? Оказывается, плауны пускают в ход химическое оружие! Они выделяют вещества, губительно влияющие на другие растения. Плауны содержат вещества, похожие по строению на яд кураре. Постепенно разрастаясь, плети плауна часто образуют кольцо. Оно ширится, тесня травы и мхи. За такое, на первый взгляд, таинственное свойство на Руси плауны называли колдунниками.

Хвощи в топке паровоза

Не менее древними растениями, чем плауны, являются хвощи. Они часто растут на влажных почвах, в низинах. Встречаются на огородах. По топким берегам озер они нередко образуют сплошные заросли. Стебли хвощей напоминают маленькую непышную елочку или жидкую кисточку. Научное название у хвощей соответствующее – эквизетум. Происходит оно от латинских слов эквус – «лошадь» и сета – «щетина», «хвост». Да и в русском названии этих растений отчетливо слышится слово «хвост».

Листья хвощей располагаются на стебле кучками, группами – мутовками. Отдельные мутовки стебля легко отделяются друг от друга. Все растение можно разобрать, как будто оно сделано из конструктора лего! Стебли довольно жесткие. Не зря в старину хозяйки нередко скоблили некрашеные деревянные полы пучками хвощей.

Спороносный колосок хвоща похож на маленькую шишку

Весной из-под земли у хвощей появляются побеги с крошечными листочками, похожими на маленькие зубчики. На вершине такого побега образуется колосок. В нем созревают крошечные споры. Они нужны для размножения. По форме такой побег хвоща немного напоминает пестик. Единственная задача такого побега – приподнять над землей созревающие споры и обеспечить их питанием. Поэтому он содержит много питательных веществ. Не случайно в некоторых районах сладковатые весенние «песты» хвоща полевого до сих пор запекают в пирожки в качестве начинки! Это, кстати, самый распространенный на территории России вид хвощей.

Весенние побеги хвощей

Вообще же группа хвощей совсем невелика – включает около 30 видов растений. В южноамериканских горах Андах растут хвощи, достигающие в высоту 6 метров, и со стеблями толщиной в запястье взрослого человека. Южноамериканский хвощ является лазающей лианой; он вырастает в длину до 12 метров, но самостоятельно поддерживать свой стебель в вертикальном положении не может. Самый маленький – хвощ боготский. Он растет в Южной Америке и едва поднимается на 3 см над землей.

Запас питательных веществ, необходимых для роста побегов, хранится у хвощей в подземных клубеньках. В них откладываются сахаристые вещества, которые хвощи копят летом. Вкусными клубеньками хвощей не прочь полакомиться дикие гуси, зайцы-беляки и мыши-полевки. В норах мышей находили по килограмму и более клубеньков хвощей, заготовленных на зиму. Весенние паводки на сибирских реках часто вымывают клубеньки хвощей из земли и уносят вместе с водой. На образовавшихся ниже по течению скоплениях клубеньков откармливаются водоплавающие птицы.

Спороносные колоски хвоща булавовидного

Под землей у хвощей находится и корневище – своеобразный разрастающийся стебель. Располагается он довольно глубоко – сантиметров сорок от поверхности земли. Поэтому так трудно бороться с хвощами-сорняками. Вершкито оборвать можно, а до корневища добраться трудно. Не успеешь оглянуться – опять вырастают маленькие упорные «елочки». Благодаря корневищу лесные пожары хвощу не страшны. Даже набеги медведя, охочего до крахмалистых клубеньков, идут хвощу на пользу. Из разорванных на части кусков корневища вырастает новая поросль.

Хорошо хоть размер современных хвощей невелик, а ведь их древние предки были могучими деревьями, достигавшими 30 метров в высоту. Ученые назвали их каламитами (на древнегреческом каламос – «тростинка»). Гигантские хвощи и плауны росли на нашей планете около 300 миллионов лет назад. На Земле в то далекое время было тепло и влажно. Каламиты росли густой стеной среди многочисленных болот, в низинах и по берегам многоводных рек.

Странный это был лес. Без птичьих криков, без хвойных деревьев, без шмыгающих между корнями мышей. Без обезьян и людей, конечно. Все эти организмы появились гораздо позже. Единственными обитателями тех каламитовых лесов были насекомые и пауки, которые освоили сушу вслед за псилофитами, плаунами и хвощами.

Старея и погибая, толстые стволы рушились в зловонную жижу и медленно погружались в нее. Сверху их накрывали новые стволы. Реки выносили в свои дельты ежегодно сотни тысяч погибших деревьев. Они не сгнивали полностью, а постепенно спрессовывались. Так продолжалось миллионы лет. За это время растительных остатков накопилось столько, что они образовали огромные залежи каменного угля. Не случайно на кусках такого угля иногда видны как бы отпечатки листьев древних растений. Каменный уголь горит в топке так жарко, потому что это спрессованная древняя древесина. Она выделяет энергию Солнца, которую десятилетиями копили древние растения.

Накопленные растениями запасы солнечной энергии помогли людям совершить промышленную революцию. Более ста лет назад паровозы и пароходы толкала вперед энергия каменного угля. До сих пор на нем работают многие котельные. Быть может, и твой дом зимой греет энергия древних растений – родственников современных хвощей.

Гигантские хвощи мезозойской эры

Сфагнум – живая губка

Если ты хоть раз гулял по старому, заросшему растениями болоту, то наверняка замечал – там царят мхи. Жизнь этих удивительных растений тесно связана с водой. Некоторые мхи даже превратились в настоящие водные растения. Под водой растет мох фонтиналис. За лето он вырастает на полметра и порой забивает водопроводные трубы. Мох риччию аквариумисты выращивают как декоративное растение.

Многие мхи похожи на настоящие губки. Они умеют впитывать в себя воду! Как известно, и растения, и животные состоят из крошечных клеток. У растений они похожи на миниатюрные цистерны. Так вот, у мхов среди живых клеток расположены мертвые пустые клетки. Они похожи на крошечные пустые пластиковые бутылки. Неудивительно, что в них легко набирается вода. В каждом листе мха сфагнума мертвые водоносные клетки занимают более половины его поверхности. Растущий на болотах мох сфагнум способен впитать в себя воды в 25–30 раз больше своей массы. Это своеобразный рекорд растительного мира! Оказавшись в лесу рядом с болотцем, сожми пригоршню мха сфагнума. Ты удивишься, как много вытечет из него воды. Сфагнум – настоящая живая губка!

Поскольку все тело сфагнума напитано водой, корень ему ни к чему. Вытягивать воду из почвы не надо. Поэтому у мхов нет корней. В этом легко убедиться, если схватить сфагнум в пригоршню и потянуть кверху. Без особых усилий вытягивается что-то вроде старого мочала. Никаких корней! На болотах сфагновые мхи образуют плотные подушки. В них отдельные растения мха зажаты с боков соседями, словно люди в общественном транспорте в час пик. Моховинки растут вверх медленно. Вытягиваются за год всего на 1–2 миллиметра, а жить могут столетиями. Нижняя часть мха при этом постепенно отмирает.

Если бы нижние, отмершие части мха загнивали, вряд ли бы это принесло пользу всему растению. Мхи на болотах выделяют вещества, препятствующие гниению. Не случайно мох сфагнум можно использовать вместо марли и бинтов, если их нет под рукой Нижние части моховинок не сгнивают, а постоянно накапливаются в толще болота. Так возникает торф, который нередко добывают и используют как топливо. Торфяники нарастают медленно, примерно на 9–10 см за 100 лет. Однако возраст некоторых болот исчисляется тысячелетиями. Поэтому в некоторых местах торфяники образуют многометровые толщи. По образному выражению писателя М. Пришвина, болота и торфяники – настоящие «кладовые солнца» Земли.

Моховая подушка сфагнума

Оленьи рога на деревьях

Старинные предания рассказывают, что папоротники расцветают в лесу раз в году, накануне старинного праздника Ивана Купалы. Купой в старину на Руси называли сложенный костер. Отсюда пошло выражение «вкупе», то есть вместе. Во время праздника Ивана Купалы люди прыгали через зажженные костры. Сказание о цветении папоротника сохранилось с глубокой древности, когда славяне поклонялись богу грома и молнии Перуну. Ему был посвящен никем не виданный и «яркий, как пламя» цветок папоротника, который, по древнему поверью, делает нашедшего его человека невидимым.

На самом деле папоротники никогда не цветут. Вместе с плаунами, мхами и хвощами они относятся к древним растениям, у которых цветков просто нет. Как известно, после цветения на месте цветков образуются плоды с семенами. У папоротников семян нет. В этом легко убедиться, взглянув на нижнюю часть листа папоротника. У многих видов папоротников там видны расположенные рядами темные бугорки. В них находятся крошечные, почти не видные глазом споры. С их помощью папоротники и размножаются. Никаких цветков! Рассказы о них – всего лишь красивая легенда.

Отпечаток на камне листа древнего папоротника

Для того чтобы из споры в конечном счете появился новый папоротник, она обязательно должна попасть в воду. Из всех древних примитивных растений, чье размножение не может осуществляться без воды, папоротники лучше других освоили сушу. Они встречаются не только в сумрачном густом ельнике и на светлых лесных опушках. Некоторые виды папоротников растут высоко в горах. Другие цепляются за трещины в скалах. Даже в пустынях встречаются папоротники. Всего же на нашей планете насчитывают около 10 тысяч видов папоротников.

На нижней поверхности листьев папоротника находятся группы спор

Проростки папоротника завиты в спирали

В чем же секрет их успеха? Что позволило папоротникам стать такой обширной и распространенной группой споровых растений? Их сухие и кожистые листья хорошо защищены от высыхания. Растущий в пустыне Колорадо папоротник краекучник липкий выделяет клейкое вещество, защищающее его листья от высыхания. Папоротник хейлант серебристый встречается на скалах Байкала. Для защиты от высыхания он выделяет вещество, похожее на белый воск. Листья растущих на скалах тропических папоротников-многоножек расположены для уменьшения испарения ребром к солнцу.

У некоторых папоротников листья похожи на огромные крылья. Не случайно один из распространенных в северных лесах папоротников называют орляком. Его широкие листья поднимаются на высоту до одного метра. Само слово «папоротник» происходит от древнеславянского глагола «парить». Листья многих папоротников выделяют вещества, угнетающие рост других растений.