Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Морфология растений / Нухимовский Е.Л. Основы биоморфологии семенных растений. III. Теория интегральной соматической эволюции

.pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
27.07.2021
Размер:
33.4 Mб
Скачать

220

ОСНОВЫ БИОМОРФОЛОГИИ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Ниже по «пирамиде» абстракций разворачивается следующая картина (рис. 102-III): определяются две оси биполярной субординии тактик

организации биоморф семенных растений. Одна субординия включает следующие классы (субординаты) тактик: ассимиляции; нарастания, ветвления, кущения; вегетативного размножения; полового (с половым процессом) и неполового репродуктивного (через репродуктивные органы без полового процесса), или вицерепродуктивного размножения. Другая субординия состоит из следующих классов тактик: диссимиляции; частичного некроза органов; полного некроза отдельных органов; полного некроза биоморф (элиминации).

2

I

 

1

 

II

5

8

4

7

3

6

 

III

12

11

10

9

13

14

15

16

Рис. 102*. Графическая суперординатная модель тактик биоморф семен-

ных растений.

Субординия тактик: IIII — классификационные ступени (субординаты) — I — первая, II

— вторая, III — третья; 1 — деградация (регрессивное развитие, диссимиляция); 2 — рост,

прогрессивное развитие и ассимиляция; 3 — отступление, 4 — торможение, 5 — наступление; 6 — камуфляжная экспансия, 7 — компромиссная экспансия, 8 — агрессивная экспансия; 9 — ассимиляция, 10 — нарастание, ветвление и кущение, 11 — вегетативное размножение, 12 — половое (с половым процессом), или репродуктивное размножение и неполовое (через репродуктивные органы без полового процесса), или вицерепродуктивное размножение; 13 — диссимиляция, 14 — частичный некроз органов, 15 — полный некроз отдельных органов, 16 — полный некроз биоморф (элиминация).

Глава 4. Некоторые таинства механизма эволюции

221

4. 3. 2. Торжество тактики комбинированных метаморфозов в соматической эволюции семенных фитобиоморф

В эволюционном развитии выбор цели очень важен (подробнее см. гл. 3.4.2); он зависит от внутреннего состояния системы управления-

исполнения и от внешнего окружения, которые взаимно прессуют друг друга, поэтому единственно верным вариантом эволюции может быть следование стратегической цели, которая у биоморф означает одно — противостоять прессингу окружающей среды так, чтобы сохранить себя и участвовать в сохранении жизни вообще, а вот с выбором тактики дела у биоморф, в том числе и семенных фитобиоморф, обстоят сложнее, поэтому она может быть разной и где-то быть за или против стратегической це-

ли. Во всех процессах, которые были указаны выше как тактические, в эволюции (ещё раз повторимся, — это, в нашем понимании, высшее звено развития) фитобиоморф участвует метаморфоз, который, по большому счёту, является ни чем иным, как трансформацией, т.е. высшим, одним из трёх действий в обязательном их триединстве (движение, изменение, трансформация) всякого развития. Эволюция сопровождается, в силу триединства составляющих её компонентов развития, именно трансформацией, в первую очередь, причём активной, которая применительно к фитобиоморфам (шире — биоморфам вообще) является ни чем иным, как метаморфозом.

Создав классификационную систему, отражающую разнообразие тактик семенных фитобиоморф, а шире — всех фитобиоморф, я невольно задумался, а что, если над всем этим стоит ещё что-то одно, объединяю-

щее все эти тактики вместе, т.е. не что иное, как универсальная тактика существования фитобиоморф в живой природе (биостробе) Земли. Ответ пришёл, и у него нашлась своя предыстория. Дело в том, что в конце XVIII века великий естествоиспытатель И.В. Гете заложил основы учения

о метаморфозе. Об учении о метаморфозе я уже писал во втором томе (гл. 8) и вскрыл там важную деталь: метаморфозы создают не просто разнообразие структурных элементов (органов) растительных организмов, а творят в эволюции их гомологическое (!) разнообразие.

Если присмотреться к организации биоморф как растительных, так и животных, то метаморфозы мы обнаружим повсеместно среди органов, поскольку эти процессы являются обязательной стороной всякого роста и развития органов, что генетически закрепилось в процессе длительного исторического (филогенетического) развития жизни на Земле, которая в эволюционном отборе пробовала и находила то, что затем становилось нормой жизни на какое-то время, и то, что сегодня повсеместно является

нормой проявления метаморфозов и их результатов в онтогенезах. Метаморфозы в растительном и животном мире всегда типичны; результаты их разные и требуют соответствующих объяснений в каждом конкретном случае. Будучи свойством эволюции соответствующих живых систем-

органов, метаморфозы генетически закрепляются и становятся нормой жизни органов в производных поколениях организмов. Каждый метаморфоз — это одно из проявлений эволюционного состояния — адаптации,

222

ОСНОВЫ БИОМОРФОЛОГИИ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

т.е. все метаморфозы и их результаты (метаморфы) — это обязательные составляющие эволюции жизни. Метаморфоз — это всепроникающее изменение органов биоморф как проявление единства их роста и развития, обеспечивающее им гомологичное разнообразие. Метаморфозы проявляются в органогенезах (циклах роста и развития органов), и их результатом являются метаморфы, которые образуются на фоне биоморфогенезов (онтогенезов и синонтогенезов) и на фоне филогенетического (историческо-

го) развития. Метаморфоз — это атрибутивная форма роста и развития

органов в зависимости от конкретных условий обитания биоморф.

Метаморфоз обладает всепроникающим свойством специального изменения, которое обеспечивало бы гомологичное разнообразие органов в зависимости от исторических и конкретных условий обитания биоморф и исходило бы от их генетической основы. Обязательное условие любых метаморфозов — быть составной частью любого органогенеза на фоне ещё более сложных изменений всего организма, т.е. онтогенеза (рис. 66–

100, 103115 и др.). Такие условия возникли ещё на ранних этапах станов-

ления жизни на Земле, поэтому все семенные растения получили ещё в далёкие исторические времена от своих предковых палеобиоморф способность к пластичности и типы органов, которые все уже были метаморфи-

зированы. Метаморфоз — это всегда разновидность адаптаций, поэто-

му семенные растения в процессе эволюции получили от своих прародителей только метаморфизированные органы и, что ещё более важно, они получили от них способность, закодированную на генетическом уровне, проявлять метаморфозы в органогенезах на фоне текущих онтогенезов, а шире и синонтогенезов, т.е. в целом биомофогенезов (рис. 67, 70 и др.).

Метаморфоз — это всегда конкретный способ реализации фенетической организации в соответствующих морфогенезах, исходя из пластичности в содержании гомологичных органов, отвечающий генетической природе биоморф и зависящий непосредственно от условий окружающей среды. Разнообразие побегов, которое мы наблюдаем даже в «среде» фотофильных побегов, убедительно позволяет сказать: все современное разнообразие побегов (от и до), да и других гомологичных (!) органов, — результат метаморфозов, которые имеют как онтогенетическую, так и филогенетическую историю.

Все тактики, которые поместились в субординатную классификацию (рис. 102) по-разному отражают их участие в метаморфозных событиях.

Метаморфозы — это, пожалуй, тот каркас, который соединяет между собой всё разнообразие тактик в организации фитобиоморф.

Будучи трансформацией, да ещё и активной, метаморфоз действует не тяп-ляп, а целенаправленно, ведь зачем изменять что-то незнамо как,

когда надёжнее всего изменять то же, но целесообразно, т.е. находя варианты целестремления, реализация которых способна приносить пользу существованию биоморфы и (или) жизни вообще. Первая целесообразность в действиях эволюции способом метаморфоза — это создавать и (или) обновлять структуры полезные для поддержания и сохранения личной (своей), а это значит, вегетативной жизни. Однако на постановку этой цели оказывает давление ещё одно стремление по выбору цели — репродуктивное развитие, весьма целесообразное для сохранения жизни вида

Глава 4. Некоторые таинства механизма эволюции

223

конкретной биоморфы. Оба эти целестремления находятся в единстве, но и в глубоком противоречии, что неизбежно давит на генетическую основу биоморф при выборе ею варианта развития здесь и сейчас.

Главное, что усвоила эволюция за многие миллионы лет своей истории: она овладела умением, если хотите, творчеством разрешать проблемы поиска вариантов развития, предложив биоморфам самим решать в конкретных условиях какой, из потенциально возможных вариантов, принять. Эволюция предложила биоморфам в разрешении проблем широко применять, в полной мере, не только агрессивные адаптации, но и тактические добавки — разнообразные компромиссы, а ещё также камуфляжи, накладывая их на тактику агрессивного метаморфозного доминирования в развитии. Таким образом, главной тактикой, в которой в разной мере ассоциируются для каждого конкретного случая все другие тактики, отражённые на рис. 102, создающей и разрешающей проблемы, т.е. участвующей в проблемофорическом синдроме (гл. 3.2), причина которому эволюция, является экспансия (экспансивные адаптации), без которой никакая жизнь состояться не может (жизнь обязана отвоёвывать себе место в пространстве): нет экспансии — нет жизни (рис. 3–64, 66100 и др.). Соматическая

эволюция фитобиоморф, охватившая онтогенезы и филогенезы, если посмотреть на неё ретроспективным взглядом, смогла быть и окончательно стала у семенных фитобиоморф, по большому счёту, метаморфозной. Суть метаморфоза в эволюции семенных фитобиоморф, как и положено для биоморф вообще, определяет агрессивное поведение в отношениях к окружающему миру (это основа для любой витаэволюции). Однако метаморфоз, будучи адаптацией, у семенных фитобиоморф, более, чем у ка- ких-либо других фитобиоморф, не является простым (односторонним),

зацикленным только на агрессию; он комбинированный (разносторонний), поскольку в нём в разной мере всегда соприсутствуют и элементы других адаптаций: компромиссы и камуфляжи.

В целом тактика комбинированного метаморфоза семенных фитобиоморф опирается на принцип комплексных поведенческих реакций (поведения), который я определяю следующим образом — это агрессивно- компромиссно-камуфляжная экспансия.

Тактика в эволюции фитобиоморф, чтобы не быть просто целестремительной, но ещё и для того, чтобы стать по максимуму целесообразной, буквально была обязана проявить комплексность. Комбинированный метаморфоз полезен фитобиоморфе и лично, и, что особенно важно, более всего способствует виду, и шире — жизни вообще, в конфронтациях, причём второе в приоритете. Безудержные трансформации в образе каких-

либо агрессивных метаморфозов ни к чему хорошему не привели бы эволюцию в отношении семенных фитобиоморф, если бы она не нашла способы усмирять «пыл» трудноукротимой чрезмерной вегетативной активности или, напротив, необузданные стремления через репродуктивную агрессию угодить своим «патронам» — видам и надвидам.

Только комбинированные метаморфозные адаптации, в которых, в обязательном порядке, агрессивность в разной мере разбавляется компромиссами и камуфляжами, стали генеральными тактическими действиями (рис. 3–64, 66100 и др.); по сей день они феноменально работают в сома-

224

ОСНОВЫ БИОМОРФОЛОГИИ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

тической эволюции растительного мира, а шире — всей живой природы на жизнесохранительную стратегию.

Случайность, которая существует в мутациях при целеотборах в экстремальных, нередко критических, условиях, обязана, кроме всего прочего, быть ещё и необходимостью, поскольку при определённых условиях возникает нередко ситуация, когда по-другому просто нельзя, и биоморфы

всегда стоят в таких случаях перед выбором ответа на сакраментальный вопрос: быть или не быть. Они обязаны выбирать пути решения проблем, используя именно комбинированные метаморфозные адаптации, чтобы и фитобиоморфе было полезно, а главнее всего, чтобы виду, да и роду, и другим надвидам повыше не навредить, поскольку именно вторые в приоритете.

 

Б

 

 

 

 

 

А

Д

91

 

 

 

01к

1кс

 

41

 

10

 

 

 

32

 

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,15,19,21

95

2кс

 

пп

 

 

 

 

39

 

 

Рис. 103. Биографический портрет Malva aegyptia L. [сем. Malvaceae (там же, где и рис. 95, 31 III)].

Биоморфотип: надземно-двусемядольные (семядоли яйцевидные, в верхней части не-

сколько вдавленные с обоих боков, закруглённые. 5–8 мм дл., 4–6 мм шир., на черешках 5– 15 мм дл.) полурозеточные очерёднолистные преиндетерминантно-репродуцирующие

(приоткрытые, верхушки их побегов в процессе непродолжительного роста развивают открытые фрондозные кисти розоволепестных одиночных пазушных цветков) однодомные стержнекорневые травянистые эвриэфемеры.

Практика жестокого подавления личной жизни биоморф в угоду видовой и надвидовой, которая преобладала на ранних этапах эволюции жизни на Земле, с развитием семенных фитобиоморф во многом была преодолена и модернизирована. В связи с этим эвриэфемеризм у семенных фитобиоморф не является жестоким (суперабсурдным) «приговором», хо-

Глава 4. Некоторые таинства механизма эволюции

225

тя и временами всё же доходит до некоторого абсурда, поскольку жизнь особей-эфемеров может продолжаться мало, нередко от одной до четырёх

недель (рис. 103–111). Такая онтогения подчинена во многом диктату внешней среды, который вынуждает особи или жить мало, или проявлять всё более и более компромиссные адаптации, переключая своё творчество на образование базовых органов — луковиц, клубней, аэроподиев, каудексов, корневищ и т.д. (возрастная специализация органов), чтобы каким-то

образом пережидать неблагоприятное время, например, укрывшись под поверхностью почвы или защитив свой генотип надёжными оболочками диаспор (рис. 112–115).

 

А

Д

01к

у

у

 

10

2,15,

 

 

19,21

 

 

пп

71

Рис. 104. Биографический портрет Pterocephalus brevis Coulter [сем. Dipsacaceae (там же, где и рис. 95, 30 III)].

Биоморфотип: надземно-двусемядольные (семядоли эллиптические, закруглённые, ино-

гда на верхушке с небольшой выемкой, 5–7 мм дл., 3–4 мм шир., клиновидно суженные в короткие черешки) полурозеточные супротивнолистные семидетерминантно-репроду-

цирующие (полузакрытые, на верхушках главного и боковых побегов развиваются головчатые соцветия белолепестных цветков) однодомные стержнекорневые травянистые эвриэфемеры.

Метаморфозы разные по форме и разной интенсивности сопровождают развитие всех органов, но в тех случаях, когда множество метаморфозов органов проявляются почти одновременно и сопровождают существенные возрастные изменения биоморф некоторых животных, например, в начальных стадиях их эпиэмбрионального развития, когда головастик превращается в лягушку или личинка майского жука во взрослую особь-

имаго, то такое сосредоточие («синдром») множеств метаморфозов органов, сопровождающих возрастные изменения биоморф, предложено (т. 2, с. 664) считать метаморфозным синдромом. Собственно в таких случаях происходит совсем не другой тип метаморфозов, как полагают многие исследователи, а самый обычный, но не рассеянный по организации био-

226

ОСНОВЫ БИОМОРФОЛОГИИ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

морф, как у большинства растений и животных с так называемым прямым развитием, а особенным образом во всём своём множестве и силе проявления, сконцентрированный на узком «участке» пространства жизни и ограниченный во времени своего действия, что и обеспечивает эффект синдрома (метаморфозного). Если посмотреть на проявление метаморфозного синдрома у многих живых существ, например, среди насекомых, земноводных, то нетрудно заметить, что он многогранен и бывает, согласно описаниям Н.Ф. Реймерса (1991), разных типов. Для этого, более общего, явления характерны варианты, например, усложнённый метаморфоз (гиперметаморфоз) распространён у некоторых паразитических насекомых и охватывает «до шести фаз (возрастов) развития, отличающихся морфологически и биологически» (Реймерс, 1991, с. 125). Голометаморфоз («полное превращение») у орхидных, подробно описанный Г.Л. Коломейцевой (2007), — это, на мой взгляд, безусловно, одно из интереснейших прояв-

лений в живой природе (один из вариантов), в целом более обширного явления, — метаморфозного синдрома, когда на отдельных стадиях (часто начальных) возрастного развития отмечается синдром («стечение вместе»), причём почти одновременно, проявления множественных метаморфозов органов, свидетельствующих о глубоких возрастных трансформациях (перестройках) организации живых существ.

 

А

 

Б

 

 

 

В

 

01к

 

 

1,14,18

Д

 

10

 

 

 

 

2,15,19,21

пп

Рис. 105. Биографический портрет Papaver hybridum L. [сем. Papaveraceae

(там же, что и рис. 95, 30 III)].

Биоморфотип: надземно-двусемядольные (семядоли линейные, заострённые, сидячие,

8–15 мм дл, 0,5–1 мм шир.) полурозеточные, изредка (в густом травостое) безрозеточные очерёднолистные детерминантно-репродуцирующие (закрытые, верхушки главного побега

и его ветвей закрыты одиночными краснолепестковыми цветками) однодомные стержнекорневые травянистые эвриэфемеры.

Глава 4. Некоторые таинства механизма эволюции

227

Кстати, подробный анализ начального индивидуального развития представителей семейства орхидных, проведённый Г.Л. Коломейцевой (2007), вскрыл ещё одну важную проблему: «оказалось, что протосому орхидных как комплексную структуру, состоящую из гипокотилеподобного прокорма и проторизома (проторизомов), уже нельзя идентифицировать с проростком в понимании И.Г. Серебрякова (1952) (Коломейцева, 2007, с. 74). На мой взгляд, убедительный материал, приведённый Г.Л. Коломейцевой, наглядно свидетельствует о том, что необходимо срочно конкретизировать значение термина «проросток» (отказываться от него, даже в отношении орхидных, начальное возрастное развитие которых заметно отличается от проростков других ангиоспермных растений, не стоит). Проросток, в широком смысле можно определить так — это семенное растение, эпиэмбриональное состояние возрастного развития которого начинается прорастанием семени и далее продолжается через развёртывание семядолей (одной или двух, иногда более) или через протосоматическое развитие (у орхидных), что завершается переходом в следующее возрастное состояние, которое обычно начинается отрастанием первого зелёного листа. «Проростки орхидей — протокормы — осуществляют своё питание за счёт микосимбиотрофизма. На автотрафной стадии развития орхидеи бывают инфицированы грибом в разной степени» (Татаренко, 1996, с. 12).

А

Б

В

Д

38

 

 

 

 

10

1кс

 

 

 

 

 

 

2,15,19,21

пп

71

Рис. 106. Биографический портрет Papaver umbonatum Boiss. (Papaver subpiriforme Fedde) [сем. Papaveraceae (Израиль, холмистые безлесные окрестности Тель-Авива, 6 III)].

Онтогенетическое развитие биоморф этого вида и его биоморфотип соответствуют той информации, которая приведена на рис. 105 для другого вида (Papaver hybridum L.).

228

ОСНОВЫ БИОМОРФОЛОГИИ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

4.4. Эссе о механизме соматической эволюции семенных фитобиоморф

Исходя из положений общей теории жизнесохранения (т. 1, гл. 3), можно утверждать, что генеральной стратегией жизни на Земле, а, вероятно, и жизни вообще (Жизни) является жизнесохранение (биофилия), а шире — средо–, жизнесохранение (экобиофилия). Жизнь может существовать на Земле, а шире, вероятнее всего, и где-то ещё, только проявляя стратегию экспансивного (расширительно-распространительного) сохра-

нения своего эволюционного развития, что вполне может быть названо стратегией наступательно-оборонительного жизнесохранения. Действи-

тельно, в центре жизни на Земле — экобиофилия; сохраниться жизнь может только путём экспансии, проводя наступление на внешний для неё окружающий мир, но этого нередко бывает мало, поэтому жизнь овладела в эволюции мастерством как-либо ещё и защищать себя (обороняться), отстаивать то, что было завоёвано ею ранее (рис. 103–115).

43

А

Б

Д

10

у

01к

пп

2,15,

19,21

1кс

 

Рис. 107. Биографический портрет Hedypnois cretica (L.) Dum.-Courset

[сем. Asteraceae (Израиль, разнотравье на горных склонах заповедника

«Neot Kedumim», 7 V)].

Биоморфотип: надземно-двусемядольные (семядоли продолговато-линейно-ланцетные,

заострённые, сидячие, 15–25 мм дл., 2–3,5 мм шир.) полурозеточные очерёднолистные семидетерминантно-репродуцирующие (полузакрытые, на верхушках главного побега и

его ветвей развиваются одиночные жёлтолепестковые корзинки, имеющие открытую аб- рактеозно-брактеозную структуру) однодомные стержнекорневые эвриэфемерные травы.

Глава 4. Некоторые таинства механизма эволюции

229

АБ

1кс

I

 

10

 

 

у

 

у

II

Д

 

2,15,

70,91

19(20),21

2кс

11

 

Рис. 108. Биографический портрет Lomelosia porphyroneura (Blakelok) Greuter

et Burdet (Scabiosa porphyroneura Blakelock) [сем. Dipsacaceae (Израиль, без-

лесные горные склоны, западное побережье Мёртвого моря, 10 III)].

Биоморфотип: надземно-двусемядольные (семядоли яйцевидные, закруглённые, 7–10

мм дл., 4–6 мм шир., клиновидно суженные в короткие черешки 2–4 мм дл.) полурозеточные, редко безрозеточные, супротивнолистные семидетерминантно-репродуцирующие

(полузакрытые, верхнюю часть главного разветвлённого побега особей составляет сборное головчатое соцветие, нарастающее эфемерно-симподиально) однодомные стержнекорневые эвриэфемерные травы [основную группу составляют биоморфы 15–30 см (I), а второстепенную группу образуют карликовые биоморфы около 4–6 см высотой (II)].

 

 

В

Г

70

 

А

 

 

 

 

 

10

 

 

01к

Б

у

 

2,15,

 

 

 

 

1кс

 

 

 

 

19(20),21

 

 

 

 

Д

пп

2кс

Рис. 109. Биографический портрет Pteranthus dichotomus Forssk. [сем.

Caryophyllaceae (там же, что и рис. 108, 10 III)].

Биоморфотип: надземно-двусемядольные (семядоли продолговато-лопатчатые, закруг-

лённые, 5–10 мм дл., 2–5 мм шир., постепенно сбегающие в очень короткие черешки 0,5–2 мм) полурозеточные или безрозеточные супротивнолистные детерминантно-репродуци- рующие (закрытые, образуют верхушечные цветки, составляющие сборное эфемерно- симподиально-нарастающее соцветие) однодомные стержнекорневые эвриэфемерные травы.