Співдружність

12. Що таке симбіоз і які приклади симбіозу можна навести?

¹² Є багато випадків, коли два організми немов спроектовані для спільного існування. Такі зв’язки є прикладами симбіозу (співжиття). Певні фігові дерева й оси потребують одне одного для розмноження. Терміти живляться деревиною, але для її засвоєння необхідно, щоби в їхньому організмі жив певний вид найпростіших. Подібно й велика рогата худоба, кози та верблюди не можуть засвоїти клітковину трави без допомоги бактерій та найпростіших, які живуть у них всередині. За одним повідомленням, «той відділ шлунка корови, де проходить травлення, має об’єм близько 100 літрів і містить 10 мільярдів мікроорганізмів у кожній краплі»¹¹. Водорості та гриби об’єднуються й утворюють лишайники. Тільки тоді вони можуть рости на голій скелі й поступово перетворювати її в ґрунт.

13. Які питання постають у зв’язку із співдружністю між жалячими мурашками та акаціями?

¹³ Жалячі мурашки живуть у порожнистих колючках акацій. Вони охороняють дерево від комах, які живляться його листям, а також відтинають і знешкоджують повзучі рослини, що намагаються витися по ньому. Взамін дерево виділяє солодку рідину, якою смакують мурашки, а також родить дрібні псевдофрукти, котрими мурашки живляться. Чи то мурашка спершу взялась охороняти дерево, а воно пізніше винагородило її фруктами? Чи, навпаки, спочатку дерево вродило плоди для мурашки і вона потім віддячилася, захищаючи його? Чи, може, все це враз створив простий випадок?

14. Які особливі пристосування і механізми використовують квіти, приваблюючи комах для запилення?

¹⁴ Чимало прикладів такого співробітництва спостерігається між комахами й квітами. Комахи запилюють квіти, а квіти у свою чергу живлять комах пилком та нектаром. Деякі квіти виготовляють два різновиди пилку. Один з них потрібен для запилення й утворення насіння, а другий стерильний, він слугує поживою для комах-відвідувачів. Багато квітів мають спеціальні позначки та запах, щоби вказувати комахам шлях до нектару. По дорозі ж до нього комахи запилюють квітку. Деякі квіти мають пускові механізми. Коли комахи дотикаються до них, їх вдаряє пиляк, котрий містить пилок.

15. Як один з видів хвилівника забезпечує собі перехресне запилення і які питання постають у зв’язку з цим?

¹⁵ Один з видів хвилівника (Aristolochia durior), наприклад, не має здатності до самозапилення і тому потребує, щоб комахи переносили пилок з однієї квітки на іншу. Рослина має трубчастий, укритий воском листок, який обгортає її квітку. Комаха, принаджена запахом квітки, сідає на листок і зісковзує по його слизькій похилій поверхні до камери на дні. Там принесений комахою пилок потрапляє на зрілі приймочки й відбувається запилення. Але ворсинки та воскові стінки ще три дні не дають комасі вибратися з цієї пастки. Відтак пилок квітки дозріває і припорошує комаху. Тільки тоді ворсинки в’януть, а листок з навоскованою поверхнею перегинається і набуває горизонтального положення. Комаха вибирається звідти з новим запасом пилку, летить до іншої квітки хвилівника і запилює її. Комахи не мають нічого проти такого триденного ув’язнення, бо весь той час розкошують прибереженим для них нектаром. Чи все це склалося випадково? Чи, може, основну роль тут відіграв глибокий задум?

16. Як декотрі орхідеї з роду офрис і Coryanthes забезпечують собі запилення?

¹⁶ Пелюстки деяких різновидів орхідей офрис своєю формою нагадують самичку ос з очима, вусиками та крильцями. Ця квітка навіть виділяє запах самички, готової до спаровування! Тож коли до неї прилітає самець, щоб спаруватися, він лише запилює квітку. Інша орхідея, що належить до роду Coryanthes, має нектар, який забродив і від якого бджола втрачає рівновагу й скочується у «відерко» з рідиною, причому єдиний спосіб вибратися звідти — проповзти попід паличкою, де бджола запорошується пилком.

Природні «фабрики»

17. Як листки та корені спільно забезпечують живлення рослин?

¹⁷ Зелене листя рослин,— якщо не прямо, то опосередковано,— годує весь світ. Але воно не може функціонувати без допомоги невеличких корінців. Мільйони цих корінців — з кінчиками, захищеними кореневими чохликами, кожен з котрих покритий слизом,— прокладають собі шлях у ґрунті. Кореневі волоски, що ростуть трохи вище від покритого слизом чохлика, вбирають воду та мінеральні речовини, котрі підіймаються до листків по тоненьких каналах у заболоні. В листках утворюються цукри та амінокислоти, і ці поживні речовини надходять у всі органи рослини, у тому числі в корінь.

18. а) Як вода з коренів потрапляє у листя і з чого видно, що ця система дуже ефективна? б) Що таке транспірація і яке значення вона має в кругообігу води?

¹⁸ Деякі особливості провідної системи дерев та інших рослин настільки дивовижні, що багато вчених розцінюють їх як мало не чудо. По-перше, яким чином вода підіймається на 60—90 метрів над землею? Спочатку вона рухається завдяки кореневому тиску, але у стовбурі починає діяти вже інший механізм. Молекули води утримуються разом за рахунок зчіпної сили. Завдяки цій зчіпній силі під час випаровування води з листків тоненькі її цівочки підіймаються вгору, наче канати, які тягнуться від коренів до листків і переміщуються зі швидкістю 60 метрів за годину. Вважають, що ця система могла б піднімати воду в дереві заввишки майже три кілометри! Коли надлишок води випаровується з листків (цей процес називається транспірацією), мільярди тонн води повертаються в атмосферу, щоб знову випасти дощами. Яка ж досконало продумана система!

19. Яке важливе завдання виконується завдяки взаємодії певних бактерій і коренів декотрих рослин?

¹⁹ Але це ще не все. Для утворення життєво важливих амінокислот листкам потрібно одержувати з ґрунту нітрати або нітрити. У певних кількостях вони потрапляють у ґрунт завдяки блискавицям і деяким вільноживучим бактеріям. Значна кількість азотних сполук утворюється теж рослинами з родини бобових, зокрема горохом, конюшиною, бобом і люцерною. Певні бактерії оселяються на їхніх коренях, які забезпечують їх вуглеводами, і фіксують азот ґрунту, переводячи його в засвоювані для рослин нітрати й нітрити, причому за рік продукують їх близько 200 кілограмів на гектар.

20. а) Що відбувається при фотосинтезі, де він проходить і чи вдалося комусь зрозуміти цей процес до кінця? б) Як розцінює його один біолог? в) Як можна назвати зелені рослини, чим вони відзначаються і які цілком розсудливі питання виникають?

²⁰ Проте і це ще не все. Зелені листки поглинають світлову енергію сонця, вуглекислий газ із повітря і воду з коріння рослини, утворюючи цукри й виділяючи кисень. Цей процес називається фотосинтезом, він проходить в органоїдах рослинних клітин — хлоропластах, котрі настільки малі, що на крапці в кінці речення їх може поміститися аж 400 000. Вчені ще не до кінця зрозуміли цей процес. «Фотосинтез включає майже сімдесят різних хімічних реакцій,— сказав один біолог.— Це справжнє диво»¹². Зелені рослини називають природними «фабриками» — гарними, безшумними, екологічно чистими, що збагачують атмосферу киснем, беруть участь у кругообігу води й годують увесь світ. Чи вони з’явилися чисто випадково? Чи виглядає таке вірогідним?

[Рамка/Ілюстрації на сторінках 148, 149]

Дивовижна будова насінин

Насіння дозріло й готове до мандрів!

Рослини мають багато хитромудрих пристосувань для того, щоб вислати насіння у світ! Насіння орхідеї настільки легке, що розноситься вітром, наче порох. Насіння кульбаби споряджене парашутиками. Насіння клена має крильця і пурхає, наче метелик. Деякі водяні рослини споряджають своє насіння наповненими повітрям поплавками — і воно собі відпливає.

Декотрі рослини мають стручки, які тріскають, і насіння викидається назовні. Слизьке насіння гамамеліса віргінського від великого тиску всередині плоду вистрілює з нього, як кавунове насіння, котрим діти стріляють, здавлюючи його між пальцями. Огірок-пирскач застосовує гідравліку. У міру росту його шкірка потовщується зсередини, тиск на рідку серцевину наростає, і на той час, як насіння дозріє, тиск збільшується настільки, що під його дією плодоніжка вискакує, як корок з пляшки, і насіння вилітає назовні.

[Ілюстрації]

Кульбаба

Клен

Огірок-пирскач

Насіння, що вимірює кількість опадів

Деякі однорічні рослини пустель мають насіння, що не проросте доти, доки не випаде 10 міліметрів або й більше дощу. Схоже, воно також знає, з якого боку надходить вода: якщо зверху, коли падає дощ, воно проросте, якщо ж вода просочується знизу, то ні. В посушливих районах у ґрунтах є солі, які перешкоджають проростанню насіння. Тільки дощ може вимити ці солі. Вода, що просочується знизу, цього не зробить.

Якби ці пустельні рослини починали рости після незначного дощику, то загинули б. Для того щоб рослини пізніше могли вижити у посушливі періоди, необхідно, аби рясний дощ добре зволожив землю. Тож їм доводиться чекати. Випадок чи задум?

Гігант у крихітній упаковці

В одній з найменших насінин запаковано найбільший живий організм на землі — гігантську секвою. Вона досягає заввишки більше як сто метрів. На відстані близько метра від землі дерево може мати діаметр до 11 метрів. З деревини однієї секвої можна збудувати 50 будинків на шість кімнат. Її кора завтовшки 60 сантиметрів містить танін, який відганяє термітів, а пориста, волокниста структура надає їй майже такої вогнетривкості, яку має азбест. Корені секвої займають площу від одного до півтора гектара. Живе це дерево понад 3000 років.

А проте насінини, які секвоя розсіває мільйонами, не набагато більші, ніж головка булавки, оточена крихітними крильцями. Маленька людина, що стоїть біля підніжжя секвої, може лиш мовчки і з благоговінням споглядати величну грандіозність цього дерева. Чи ж розсудливо вважати, що поява такого величного гіганта й крихітної насінини, в яку він запакований, не була результатом задуму?