Содружества

12. Что такое симбиоз, и какие примеры симбиоза можно привести?

¹² Во многих случаях создается впечатление, будто два организма созданы для совместной жизни. Такие содружества являются примерами симбиоза (сожительства). Определенные фиговые деревья и осы не могут размножаться независимо друг от друга. Термиты едят дерево, но чтобы переварить его, им в их организмах нужны простейшие. Подобным образом, коровы и быки, козы и верблюды не смогли бы переварить клетчатку травы без помощи бактерий и простейших, живущих внутри них. В одной публикации говорится: «Та часть коровьего желудка, в которой происходит это пищеварение, имеет объем приблизительно в 100 литров и содержит в каждой капле 10 миллиардов микроорганизмов» ¹¹. Водоросли и грибы объединяют усилия и становятся лишайниками. Только в таком случае они смогут вырасти на голых камнях, чтобы начать превращение породы в почву.

13. Какие вопросы возникают в отношении содружества муравьев и акаций?

¹³ В полых колючках некоторых видов акаций живут жалящие муравьи. Они не подпускают к дереву листоядных насекомых, а также разрубают и уничтожают вьющиеся растения, которые пытаются подняться по дереву. Акация, в свою очередь, выделяет сладкую жидкость, являющуюся для муравьев лакомством. Кроме того, на дереве растут маленькие псевдоплоды, служащие муравьям пищей. Охраняли ли сначала муравьи дерево, и дерево затем вознаградило их плодами? Или дерево произвело плоды для муравьев, а муравьи затем отблагодарили его, взяв под свою охрану? Или же случай произвел все это одновременно?

14. Какими особыми способами и механизмами пользуются цветы, чтобы привлечь насекомых для опыления?

¹⁴ Такое сотрудничество часто наблюдается между насекомыми и цветами. Насекомые опыляют цветки, а цветки, в свою очередь, кормят насекомых пыльцой и нектаром. Некоторые цветки вырабатывают два типа пыльцы: один оплодотворяет семена, другой бесплодный, но служит пищей для насекомых-посетителей. Многие цветки имеют особую окраску и запах, привлекающие насекомых к нектару. Попутно насекомые опыляют цветок. Некоторые цветки обладают пусковым механизмом. Когда насекомые прикасаются к нему, они опудриваются пыльцой из пыльников.

15. Каким образом у кирказона обеспечивается перекрестное опыление, и какие вопросы возникают ввиду этого?

¹⁵ Например, у кирказона самоопыление невозможно, так что он нуждается в насекомых, которые бы принесли пыльцу с другого цветка. Цветок растения обернут трубчатым листом, который покрыт воском. Насекомые, привлеченные запахом цветка, садятся на лист и скатываются по скользкой поверхности в камеру на дне. Там занесенную насекомыми пыльцу принимают созревшие рыльца, и происходит оплодотворение. Но из-за волосков и смазанных стенок насекомые остаются в ловушке в течение трех дней. За это время в цветке созревает собственная пыльца и покрывает насекомых. Только после этого волоски увядают и смазанный желоб наклоняется до горизонтали. Насекомые выбираются наружу и, снабженные свежим запасом пыльцы, улетают к другому кирказону, чтобы опылить его. Насекомые не имеют ничего против такого трехдневного визита, так как они наслаждаются припасенным для них нектаром. Случайно ли все это получилось? Или это произошло вследствие разумного замысла?

16. Каким образом осуществляется опыление у некоторых орхидей офрис и орхидей из рода Coryanthes?

¹⁶ Некоторые виды орхидеи офрис имеют на своих лепестках изображение осы-самки с глазами, усиками и крыльями. Оно даже издает запах самки, готовой к спариванию! Самец прилетает спариваться, но только опыляет цветок. Другая орхидея из рода Coryanthes имеет забродивший нектар, от которого пчела теряет равновесие и соскальзывает в кувшин с жидкостью. Единственный выход оттуда — это проползти под палочкой, которая осыпает ее пыльцой.

«Фабрики» природы

17. Каким образом при питании растений взаимодействуют листья и корни?

¹⁷ Зеленые листья растений непосредственно или косвенно снабжают мир пищей. Но они не могут функционировать без помощи крошечных корней. Миллионы корешков — каждый кончик корня снабжен защитным чехликом, каждый чехлик смазан слизью — пробивают себе дорогу сквозь почву. Расположенные после ослизлого чехлика корневые волоски поглощают воду и минеральные вещества, которые поднимаются по тонким канальцам заболони к листьям. В листьях производятся сахара и аминокислоты, и эти питательные вещества расходятся по всему дереву, а также в корни.

18. (а) Как вода попадает из корней в листья, и что показывает, что эта система высокопродуктивная? (б) Что такое транспирация, и какую роль она играет в круговороте воды?

¹⁸ Определенные особенности проводящей системы деревьев и растений так удивительны, что многие ученые расценивают их почти как чудо. Во-первых, каким образом вода транспортируется на высоту 50 или 100 метров над землей? Она начинает свой путь под воздействием корневого давления, но в стволе начинает работать другой механизм. Молекулы воды удерживает вместе сила сцепления. Благодаря этому сцеплению, тоненькие столбики воды по мере испарения воды из листьев поднимаются подобно канатам, которые тянутся вверх от корней до листьев и движутся со скоростью до 60 метров в час. Предполагается, что эта система могла бы поднять воду в дереве на высоту приблизительно трех километров! Поскольку листья испаряют лишнюю воду (этот процесс назван транспирацией), миллиарды тонн воды возвращаются в воздух и затем снова выпадают в виде дождя — система, продуманная в совершенстве!

19. Какую жизненно важную деятельность осуществляет содружество корней некоторых растений с определенными бактериями?

¹⁹ Это еще не все. Для производства жизненно важных аминокислот листьям нужны нитраты или нитриты из земли. Некоторое количество этих соединений поступает в почву благодаря молниям и определенным свободноживущим бактериям. Соответствующее количество соединений азота образуется также бобовыми — такими растениями, как горох, клевер, фасоль и люцерна. В их корни попадают определенные бактерии, корни снабжают бактерии углеводами, а бактерии фиксируют азот из почвы, превращая его в пригодные для использования нитраты и нитриты. За год они производят около 200 килограммов на гектар.

20. (а) Что осуществляется в процессе фотосинтеза, где он происходит, и насколько он ясен? (б) Как высказался о нем один биолог? (в) Как могут быть названы зеленые растения, чем они превосходны, и какие здесь уместны вопросы?

²⁰ И это еще не все. Зеленые листья поглощают световую энергию солнца, углекислый газ из воздуха и воду из корней растения, образуя в результате сахар и выделяя кислород. Этот процесс называется фотосинтезом, и он происходит в клеточных структурах, называемых хлоропластами, которые настолько малы, что на точке, находящейся в конце этого предложения, поместилось бы 400 000 хлоропластов. Этот процесс не ясен ученым до конца. «В фотосинтезе участвует около семидесяти отдельных химических реакций, — сказал один биолог. — Это поистине поразительное явление» ¹². Зеленые растения называют «фабриками» природы: красивые, бесшумные, чистые, производящие кислород, содействующие дальнейшему круговороту воды и кормящие весь мир. Возникли ли они просто случайно? Вероятно ли это?

[Рамка/Иллюстрации на страницах 148, 149]

Удивительное строение семян

Семена созревают и готовы отправиться в путь!

Разнообразие оригинальных конструкций дает возможность семенам пуститься в путешествие. Семена орхидеи такие легкие, что их сносит подобно пыли. Семена одуванчика снабжены парашютиками. Семена клена имеют крылья и упархивают, как бабочки. Некоторые водные растения обеспечивают свои семена воздушными подушками, и они отплывают.

Некоторые растения имеют стручки, которые лопаются и выбрасывают семена. Гладкие семена лещины виргинской сначала сдавливаются, а затем выскакивают из плода, как арбузные семечки, которые пускают дети, сжимая их большим и указательным пальцами. Бешеный огурец пользуется гидравликой. По мере роста его кожура утолщается вовнутрь, из-за чего нарастает давление на жидкое ядро. Когда семена созревают, то давление настолько большое, что плодоножка вылетает, как пробка из бутылки, и семена с силой выбрасываются наружу.

[Иллюстрации]

Одуванчик

Клен

Бешеный огурец

Семена, измеряющие осадки

Некоторые пустынные однолетние растения имеют семена, которые не прорастут, пока не выпадет по меньшей мере 10 миллиметров дождя. Кроме того, семена, кажется, различают, с какой именно стороны появляется вода: если падает сверху дождь, то они прорастут, а если вода просачивается снизу, то нет. Почва содержит соли, которые препятствуют прорастанию семян. Для вымывания этих солей требуется дождь сверху. Вода, просачивающаяся снизу, не может этого сделать.

Если бы эти пустынные однолетние растения начали прорастать сразу же после небольшого дождика, они погибли бы. Чтобы растения могли вынести наступающий период засухи, необходим сильный ливень, который увлажнил бы почву в достаточной мере. Поэтому они ждут его. Случайность — или творческий замысел?

Гигант в крошечной упаковке

В одном из мельчайших семян упаковано самое большое растение в мире — гигантская секвойя. Она достигает высоты более ста метров. На расстоянии приблизительно метра от земли ее ствол может достигать в диаметре 11 метров. Из дерева одной секвойи можно построить 50 домов с шестью комнатами каждый. Кора толщиной в 60 сантиметров содержит танин, который отгоняет насекомых, и ее губчатая, волокнистая структура придает ей почти такую же огнестойкость, как у асбеста. Корневая система занимает площадь до 1,5 гектара. Живет она свыше 3 000 лет.

Крылатые же семена, миллионами падающие с секвойи, не многим больше булавочной головки. Стоя у подножия этого дерева, маленький человек может только глядеть вверх и молча благоговеть перед его массивным величием. Разумно ли полагать, что формирование этого величественного гиганта и крошечного семени, в которое он упакован, обошлось без творческого замысла?