Евгения Кандиано: Цветы — дети огня
Вам нравятся цветы? Мне — очень, причем любые: ромашки и лилии, розы и ландыши, подсолнухи и магнолии, васильки и орхидеи. Я не могу себе представить мира без цветов, но когда-то их не было на Земле совсем. Недавно ученые выдвинули гипотезу, каким образом цветковые растения (ботаники называют их покрытосеменными) заселили нашу планету почти повсеместно, хотя поначалу им приходилось туго. Дело в том, что в те давние времена, когда появились первые цветковые, на земле господствовали папоротники и голосеменные — прародители современных елей, сосен и кедров, и вытеснить их было трудно.
Ученые Уильям Бонд (Кейптаунский университет в ЮАР) и Эндрю Скотт (Лондонский университет) считают, что этому способствовали участившиеся на планете пожары и способность расти быстрее конкурентов. Образно говоря, покрытосеменные — дети огня. Цветковым удалось использовать себе во благо губительные для прочих условия и даже способствовать их воспроизведению.
Но давайте по порядку. Покрытосеменные растения появились в начале мелового периода, 135 миллионов лет назад, и представляли собой низкорослые кустарники и травы — нечто вроде сорняков на фоне огромных буйных папоротников и величественных голосеменных, т. е. растений с шишками вместо цветков. Выжить в древних лесах им было трудно — высокие деревья заслоняли от них солнце. Но если пожар уничтожал лес, покрытосеменные быстро осваивали пустошь, опережая голосеменных.
Происходило это потому, что они обладали значительными преимуществами. Фотосинтез идет у них гораздо быстрее (а значит, они быстрее растут), они эффективней усваивают углекислый газ. Их аппарат размножения лучше приспособлен для защиты семян и распространения плодов, важную роль в этом играет цветок.
В мезозое уровень кислорода был выше современного на 25%, что создавало предпосылки для частых пожаров: при таком содержании кислорода воспламеняется даже влажная растительность. Цветковые быстрее других растений заселяли очищенные пожарами участки леса, образуя достаточно биомассы для следующего пожара, который охватывал уже бОльшую территорию. В пользу цветковых играло кое-что еще: они были лучше голосеменных приспособлены к низкому уровню углекислого газа в атмосфере, а в течение мезозоя он стал как раз падать (снизился в 3-7 раз и к концу периода достиг современного уровня). Цветковые начали победный марш по планете, и к моменту вымирания динозавров 65 миллионов лет назад достигли господства.
Конечно, растения с цветками тоже погибали при пожаре, но и восстанавливались при этом куда быстрее. В науке такое явление называется механизмом с положительной обратной связью (фидбэком), т. е. реакция работает на усиление первоначального импульса.
Подтверждением волшебного взаимодействия огня и покрытосеменных растений служат обнаруживаемые в ископаемом древесном угле останки цветов, семян и других органов покрытосеменных.
И тут бы поставить точку и придать этой гипотезе статус установленного факта. Однако эти находки происходят в основном в Северной Америке и Западной Европе, в других регионах их не так много. Так что однозначного ответа на вопрос, как случилось это «обыкновенное» чудо и Земля из голой планеты превратилась в цветущий сад, приютивший «всех созданий, больших и малых, прекрасных и удивительных» и даже нас с вами, пока нет.