Основной трудностью в новой среде обитания для растений стало размножение. Для получения всхожих семян пыльца с одного растения должна была достигнуть и оплодотворить яйцеклетки другого. Хвойные деревья – сосны, тисы, пихты – и по сей день прибегают к ветру. Они производят огромное количество пыльцы, размером едва больше частички пыли, которые ветер может разнести на сотни километров.

Чтобы гарантировать опыление, цветок амазонской виктории может закрываться полностью, удерживая насекомых внутри несколько часов

Этот метод оказался удачным, но очень расточительным. Требовалось производить огромные количество пыльцы, чтобы всего одна клетка достигла цели. Но 140 млн лет назад некоторые растения изобрели куда более эффективный метод оплодотворения – посредством цветков.

То, как это произошло, долгое время оставалось загадкой для ученых, даже для одного из величайших. Чарльз Дарвин был озадачен феноменом, который он назвал «страшной тайной», а именно тем, что в середине эры динозавров внезапно появилось огромное количество видов цветковых растений, причем за очень короткий период времени. Это противоречило одной из характеристик эволюции, как ее видел Дарвин, – тому, что данный процесс протекает медленно и постепенно.

Как такое могло произойти? С того момента, как Дарвин задал этот вопрос, ученые стремились найти ответ. Недавние находки окаменелостей, а также современный анализ ДНК как нынешних, так и вымерших видов изменили наше понимание того удивительного периода.

Используя эту информацию, ученым удалось завершить работу, начатую в Кью, и создать родословное древо всего царства растений. Оно начинается с самых примитивных растений – водорослей, за которыми следуют мхи.

Пыльца сосны разносится ветром

В первой половине эволюционной истории растений все ветви древа развивались примерно одинаково. Но потом, 140 млн лет назад, произошло то, что было загадкой для Дарвина, – количество видов резко увеличилось. Это были покрытосеменные, цветковые растения. Их эволюция была более постепенной, чем предполагал Дарвин, но нет сомнений в том, что покрытосеменные быстро стали преобладающей группой. Они породили огромное многообразие видов, которые заняли почти каждое известное место обитания на Земле.

Но что послужило толчком такого резкого роста? Удачное стечение двух обстоятельств. Первым стало удвоение генетического материала растений, что позволило им быстрее приспосабливаться, когда изменялась окружающая среда. Вторым оказалось развитие уникальных взаимоотношений между растениями и животными.

Результат этого совпадения можно увидеть в одном из самых первых цветковых растений в эволюции. Предки современных кувшинок, как мы знаем благодаря окаменелостям, были одними из первых растений, образовавших цветки. Яркие лепестки из видоизмененных листьев завлекали летающих насекомых. Они говорили о наличии очень питательной пыльцы. Благодаря своей форме цветок действовал как простейшая ловушка, заставляя насекомых спотыкаться и натыкаться на репродуктивные органы растения.

Таким образом насекомые переносили на кувшинку пыльцу, которую случайно собрали во время своих визитов к другим цветкам. Теперь растения могли обманом заставлять насекомых переносить пыльцу непосредственно с одного на другое – своеобразная доставка на дом.

Цветок нефритовой лозы

Цветок амазонской виктории может закрываться полностью, удерживая насекомых внутри несколько часов, и таким образом гарантировать опыление. Много различных видов растений последовали этому примеру и у каждого образовались свои особые цветки, чтобы привлекать своих насекомых-посыльных.

Конкуренция за их услуги привела к разнообразию растений. Насекомые предпочитали более яркие лепестки, более ароматный запах и цветки с самым сладким нектаром. Появление подобного рода соблазнов оказало большой эффект на насекомых. Они тоже начали видоизменяться, а многообразие форм позволяло лучше использовать потенциал многочисленных видов цветков.

Насекомые с большими глазами могли заметить цветки. Мощные крылья могли переносить их с одного растения на другое. А сложные ротовые органы могли добраться до самого глубокого нектарника. Так что растения и насекомые развивались совместно, взаимно влияя на разнообразие друг друга.

Тропические леса являют собой сочетание этих процессов и содержат большее количество видов, чем любая другая среда обитания. И здесь же можно увидеть, что некоторые растения не ограничились насекомыми.

К примеру, у нефритовой лозы цветки окрашены в необычный, завораживающий сине-зеленого цвет. Почему? Мы знаем, что ее опыляют летучие мыши, и поэтому цветки свисают наружу, чтобы летучим мышам было легко до них добраться. И этот цвет, возможно, особенно ярко выделяется для них в лунном свете. Когда летучая мышь прилетает, то засовывает голову в цветок, чтобы добраться до нектара, и одновременно надавливает в определенном месте так, что из изгиба выходят тычинки и покрывают ее спину пыльцой. Мышь улетает и переносит пыльцу на другой цветок.

У каждого вида покрытосеменных есть своя собственная уникальная история эволюции, которая тесно связана с животными, которые его опыляют. Но одно семейство цветковых растений довело эти взаимоотношения до наивысшего уровня сложности и таким образом стало наиболее многочисленным и разнообразным на планете.

Продолжение удивительных историй о царстве растений из ботанических садов Кью читайте в статье
Разнообразие семейства орхидей

:: Все статьи по теме