Полът живее в нисшите растения

Растения. Познаваш работата им. Те превръщат всичкия този въглероден диоксид, който не ни трябва, в кислород, който пък ни трябва. Те са навсякъде около нас и са били на планетата доста преди животните. Растенията, които виждаме днес, вероятно са еволюирали от един вид водорасли, който се е промъкнал на брега преди около 1,2 милиарда години. И от това малко парче водорасло са произлезли всички към половин милион видове растения, които имаме днес. Разбира се, всичко това не се е случило за една нощ. Едва преди около 475 милиона години първите растения започнали да еволюират и били много прости, не са имали много различни типове тъкани. Наследниците на тези растения все още живеят между нас. Те са неваскуларните растения, като чернодробните мъхове, рогоспорангиевите мъхове и най-добрите приятели на всички, листнатите мъхове. Ммм, пухесто. Да, ясно е, че тези приятелчета са по-прости от една орхидея или един дъб. Ако кажеш, че са по-малко красиви, вероятно няма да ти противореча. Но досега би трябвало да знаеш достатъчно за биологията и да си наясно, че що се отнася до най-простите неща, понякога те са най-лудите от всички. Понеже те са еволюирали рано, са могли да развият собствени правила, подобно на това, което видяхме при археите, протистите и бактериите. Неваскуланите растения имат някои чудновати черти и странни навици, за които ни иде да кажем: "Какво?" Особено като става дума за сексуалния им живот. Главно нещо при неваскуларните растения е тяхната репродуктивна система от цикли, които са наследили от водораслите, но са усъвършенствали до такава степен, че сега се използват от всички растения по един или друг начин. Има дори следи от това в нашата репродуктивна система. Обикновено като говорим за растения, говорим наистина за васкуларни растения. които имат неща като корени, стъбла и листа. Тези корени и стъбла, и листа са всъщност тъкани, които транспортират вода и хранителни вещества от една част на растението до друга. В резултат васкуларните растения могат да стигнат размерите на гигантска секвоя. Главната определяща черта на неваскуларните растения е липсата на специализирани проводящи тъкани, понеже нямат корени и стъбла. Те не могат да достигнат навътре в почвата, за да получат вода и вещества. Те трябва да събират влага директно през техните клетъчни стени и да я придвижат от една клетка до друга чрез осмоза, докато разчитат на дифузия за транспорт на минерали. Друга обща черта на неваскуларните растения е ограниченият потенциал на растеж, най-вече защото те нямат тъкани, които да придвижват добри неща, или дървесни тъкани за поддържане на повече маса. Начинът им да просперират е да стоят прости и малки, толкова малки, че когато погледнеш един от тези пичове, понякога може да не знаеш какво гледаш. Накрая, неваскуларните растения се нуждаят от вода за размножаване. Това е доста неприятно за тях, понеже не могат да оцелеят на наистина сухи места, както могат доста васкуларни растения, но ще стигнем до това след малко. Иначе неваскуларните са същински растения. Те са многоклетъчни, имат целулозни клетъчни стени, и използват фотосинтеза, за да си произвеждат храната. Всички неваскуларни растения сe наричат събирателно мъхообразни. И никой не знае колко много видове е имало преди в старите времена, но в момента можем да срещнем лице в лице три отдела на мъхообразните. Листнати мъхове (Bryophyta), Чернодробни мъхове (Hepatophyta) и Рогоспорангиеви мъхове (Anthocerotophyta). Събери ги заедно и получаваш над 24 000 вида мъхоподобни, около 15 000 са от листнатите, 9000 чернодробни и само около 100 рогоспорангиеви. Рогоспорангиеви и чернодробни са смешни имена, но са кръстени на формата на листоподобните им структури: рога и черни дробове. И знаеш как изглеждат мъховете, въпреки че някои неща, които се наричат мъхове, като испански мъх в южните щати и еленски мъх на север в алпийската тундра на Аляска, са измамници. Те всъщност са лишеи, а лишеите дори не са растения. Най-старите вкаменелости на растителни фрагменти приличат много на чернодробните мъхове, но никой не знае кои от мъхоподобните са еволюирали първи и от кои кои са произлезли. Просто знаем, че нещо много приличащо на мъх е първото растение на планетата, което е надигнало листата си глава в ордовиковите блата. Сега имаме тези супер древни неваскуларни растения да ни дават улики за еволюцията на растенията И както споменах, най-важният им принос за царство Растения и всичко, което е дошло след това, е техният чудесен сложен размножителен цикъл. Растенията, васкуларни и неваскуларни, имат по-сложен цикъл на сексуален живот от животните. С животните е общо взето процес в една стъпка. Две хаплоидни гамети, една от майката и една от бащата, се сливат, за да създадат диплоидна клетка, която комбинира генетичния материал и от двамата родители. Тази диплоидна клетка се дели и дели, и дели, докато воала! светът е по-богат с един мармот или скакалец. Растенията, от друга страна, заедно с водораслите и някои безгръбначни животни, са развили цикъл, в който те приемат две различни форми през живота си – едната форма дава живот на другата. Този тип репродуктивен цикъл се нарича редуване на поколения и първо се е развил при водораслите. Много от тях все още го използват. Разликата при водораслите и растенията обаче е, че във водораслите двете поколения изглеждат еднакво. Докато при сухоземните растения, всички сухоземни растения, редуващите се поколения са фундаментално различни едни от други. Под фундаментални, имам предвид, че двете дори не споделят една и съща основна размножителна стратегия. Едно поколение – гаметофитите, се размножава полово чрез производството на гамети, яйцеклетки и сперматозоиди, които са хаплоидни клетки, които пренасят само единични хромозоми. Сперматозоидите на мъховете доста приличат на човешките, само че имат две камшичета, вместо едно, и има форма като пружина. Когато сперматозоидът и яйцеклетката се слеят, те дават началото на второто поколение – спорофитите, които са безполови. Спорофитът е диплоиден, има вече двойки хромозоми във всяка клетка и малка капсулка, наречена спорангий. Той произвежда хаплоидни репродуктивни клетки, наречени спори. През живота си спорофитите остават прикрепени към родителския гаметофит, на който разчитат за вода и хранителни вещества. Когато спорите му се разпръснат и поникнат, те на свой ред ще произведат гаметофити, които ще произведат друго поколение спорофити и т.н. Странно, знам, но затова е забавно. Животът е чудат и това го прави толкова велик. Това значи, че неваскуларните растения, които всички ние разпознаваме, зелените листнати, чернодробни и рогати части на мъховете, са всъщност гаметофити. Спорофитите се откриват само сгушени в женските. И са супер малки и трудни за виждане. В поколението на гаметофитите индивидите са винаги или мъжки, или женски. Мъжкият произвежда сперматозоидите чрез митоза в антеридий, мъжката репродуктивна структура. А женските гаметофити произвеждат яйцеклетките чрез митоза в женските репродуктивни структури, които се наричат архегонии. Тези два гаметофита могат да са съвсем един до друг, сперматозоидите и яйцеклетките готови за работа, но те не могат да направят нищо, докато не се появи вода. Нека просто добавим няколко капки вода и направим тур на секс цикъла при мъховете, какво ще кажеш? Чрез водата сперматозоидите намират пътя си до женската и после в яйцеклетката двете се сливат, за да създадат диплоидна зигота, която се дели чрез митоза и пораства в спорофит. Спорофитът расте в майката, докато един ден се отвори и от него израсте дълго стъбълце с малка шапчица на върха. Това е калиптра. Тази предпазна кутийка е направена от остатъка от майчиния гаметофит и под нея се формира капсула, пълна с хиляди диплоидни спори. Когато капсулата узрее, капачето пада и спорите се излагат на въздуха. Ако нивото на влажност е достатъчно високо, капсулата ще позволи на спорите да срещнат съдбата си. Ако една от тях кацне на баскетболно игрище например, просто ще умре, ако не получи вода. Но ако падне на влажна земя, тя покълва и произвежда малка нишка, наречена протонема. От нея покълват пъпки и те накрая порастват в плочки мъхове, които са просто колония от хаплоидни гаметофити. Това поколение ще се чифтоса и направи спорофити. И поколенията ще продължат своето редуване до безкрай. Понеже неваскуларните растения са най-простите растения, това редуване на поколения е възможно най-просто. Но при васкуларните растения, тъй като те имат всякакви видове специализирани тъкани, нещата стават малко сложни. Например растенията, които произвеждат непокрити семена – иглолистните или гинковите дървета, например, са голосеменни. И на това ниво започваме да виждаме полен, който е мъжка гамета, която лети във въздуха. Поленът преминава на следващо ниво с покритосеменните, или цъфтящите растения, които са най-многообразни от земните растения и най-скорошно еволюиралите. Главната разлика между редуването на поколенията при васкуларните и неваскуларните растения е, че при мъхообразните разпознаваш гаметофита като част от растението, докато спорофитът е по-малко разпознаваем и по-малък. Но с усложняването на растенията спорофитите стават доминиращата фаза, по-изразени или разпознаваеми. Като цветът на едно покритосеменно например – всъщност той е спорофитът. Сега сигурно вкарах лъжица във всичко научено от теб и го разбърках, за да те озадача повече. Но ще видим по-подробно това, когато говорим за размножаването на васкуларните растения. Дали имат големи, показни спорофити като цветята, или малки, влажни гаметофити като мъха – всички растения идват от едно и също малко, древно неваскуларно растение, което просто е пуснало сперматозоидите си, с надеждата да намери женски гаметофити, които да нарича свои. И мисля, че това е някак си сладко.