icon-star icon-cart icon-close icon-heart icon-info icon-pause icon-play icon-podcast icon-question icon-refresh icon-tile icon-users icon-user icon-search icon-lock icon-comment icon-like icon-not-like icon-plus article-placeholder article-plus-notepad article-star man-404 icon-danger icon-checked icon-article-edit icon-pen icon-fb icon-vk icon-tw icon-google
Елена Асвойнова-Травина
Растения

Что такое растения?

  • 4599
  • 1

Что такое растения?

Ч
Что такое растения – казалось бы, странный вопрос. Мы все это знаем с детства – это деревья, цветы, травы… Но перечислить – не значит определить. Что общего у тех живых организмов, которые мы назвали, чем они отличаются от других представителей живой природы? Тоже вроде бы ясно: животные бегают (а некоторые даже летают) – а растения сидят на месте, прикрепившись корнями… Но – опять не то: грибы тоже сидят на месте, но к растениям они не относятся, а вот микроскопическая водоросль хламидомонада передвигается с помощью жгутиков, но она – растение… Так в чём же всё-таки определяющий признак растений?

«Жизнь существует за счёт жизни» – таков непреложный закон природы. Как бы ни силились вегетарианцы доказать, что они «никого не едят» – всё равно они вынуждены поглощать другие организмы с произведёнными ими питательными веществами – другого способа получить питательные вещества у нас нет. Такие существа называются гетеротрофными организмами (от греч. «гетерос» – «иной» и «трофос» – «пища»). Кроме животных под это определение попадают грибы, бактерии, многие представители царства протиста (одноклеточные).

Но для того, чтобы все эти организмы могли необходимые вещества усвоить – кто-то должен их произвести, в неживой природе они не образуются. Изначальным звеном этой пищевой цепочки являются автотрофные организмы – способные производить необходимые живому организму питательные вещества.

И вот, на заре эволюции некоторые клетки – тогда ещё прокариоты (т.е. не имеющие ядра) обзавелись особым веществами, позволяющими синтезировать органические вещества из углекислого газа и воды с использованием солнечной энергии. Вещества эти были разными: некоторые из них красные – это бактериородопсин (он сходен с родопсином – называемым также зрительным пурпуром, играющим немалую роль в нашем зрении) и бактериохлорофилл. Такие организмы существуют и сейчас – в лице пурпурных бактерий, живущих практически везде: во влажных почвах, прудах, канавах, озёрах, реках, морях, они живут даже там, где никакие другие организмы жить не могут – например, в нижнем слое озера Могильного в Мурманской области… Но при таком бурном «количественном» развитии качественного развития – появления более сложных организмов – не произошло. «Эволюционную гонку» выиграли организмы, содержащие другое подобное вещество – зелёного цвета, названное хлорофиллом.

Произошло всё это примерно 3 миллиарда лет назад. Атмосфера Земли тогда была другой, если бы современный человек перенёсся туда на машине времени – он бы задохнулся: в атмосфере преобладал углекислый газ – тот самый углекислый газ, который необходим для фотосинтеза. И существовавшие тогда организмы-автотрофы активно поглощали его и выделяли кислород. Результатом стала т.н. кислородная катастрофа (или кислородная революция) – глобальное изменение состава атмосферы, накопление в ней свободного кислорода.

Но организмы, породившие такую атмосферу, сами были неспособны в ней существовать – им-то нужен был углекислый газ в больших количествах – и они оказались оттеснены в такие места, где углекислый газ преобладает над кислородом (их называют анаэробными бактериями).

Те же организмы, которые смогли приспособиться к новой атмосфере, дали начало следующему этапу эволюции. И, разумеется, уже на этом этапе организмы-автотрофы служили пищей для организмов-гетеротрофов. И вот представим себе: древняя амёба (уже эукариот – клетка, обладающая ядром) проглатывает фотосинтезирующую бактерию. Усвоила, получила питательные вещества – хорошо, нужно проглатывать следующую. А что, если бактерия каким-то образом выжила внутри амёбы – и продолжает производить фотосинтез? Весьма удобно – больше не надо ничего глотать!

Такое взаимовыгодное сосуществование организмов называется симбиозом. Но со временем раздельное существование организмов становится невозможным – и вот перед нами уже не бактерия как таковая, а клеточная органелла (правда, сохранившая собственную ДНК и даже рибосомы), обладающая двойной оболочкой: внутренней – как у бактерии – и внешней – как у клеточной вакуоли… Такой механизм называется симбиогенезом. А фотосинтезирующие органеллы, возникшие таким образом, называются пластидами. Одни из них – зелёные (хлоропласты)– занимаются собственно фотосинтезом, другие – белые (лейкопласты) – своего рода контейнеры для хранения полученных таким образом веществ…

Итак, когда древние клетки-эукариоты обзавелись – в результате симбиогенеза – хлоропластами, можно было с уверенностью сказать: рождение растений состоялось! И первыми растениями стали одноклеточные водоросли. Кроме уже упоминавшихся признаков – наличие хлорофилла и способность к фотосинтезу, они обладали и другими признаками, унаследованными всеми растениями: накопление запасных питательных веществ в виде крахмала, клеточная стенка из целлюлозы, не пропускающая твёрдые частицы, расположенная снаружи от клеточной мембраны (у животных клеток такой нет), а также вакуоли в виде крупных полостей, заполненных водным раствором продуктов фотосинтеза (в животных клетках есть только мелкие вакуоли – пищеварительные, сократительные и выделительные). Эти признаки позволяют относить к растениям и те из них, которые – ведя паразитический образ жизни –утратили хлорофилл полностью (например, раффлезию, паразитирующую на лианах на Филиппинских островах, на Яве и Суматре) или почти полностью (например, повилика). Существуют среди растений и такие, которые дополняют своё автотрофное питание гетеротрофным, питаясь насекомыми (например, росянка) – но именно дополняют, фотосинтез в таких растениях тоже идёт (такие организмы называются миксотрофами).

Что же касается признака, с которого мы начали разговор о растениях – прикреплённый образ жизни – то он закономерно следует из способа питания: среди животных (гетеротрофов) те, кто неспособен был передвигаться в поисках пищи, имели меньше шансов на выживание – а у автотрофов-растений такой вопрос не стоял. Правда, Кир Булычёв в «Приключениях Алисы» изобразил кусты, способные передвигаться в поисках воды… но пока что такие формы жизни науке неизвестны.

Вам необходимо или зарегистрироваться, чтобы оставлять комментарии
выбор читателя

Выбор читателя

16+