Еще большее разнообразие семян можно найти в некоторых семействах покрытосеменных или цветковых растений. Сравним, например, хорошо знакомые нам семена – крылатки ясеня и семена – коробочки сирени —представителей семейства маслинные или косточки сливы и волосистые семена – орешки розы – ругозы из семейства розоцветные. Разнообразие в строении семян и их внешних покровов хорошо нам известно, но возникает вопрос, почему появилось столь огромное разнообразие? Ответ нужно искать в разных путях эволюционного развития разных семейств и составляющих их родов и видов. Однако это эволюционное развитие у всех видов шло в направлении совершенствования строения семян и их покрова, обеспечивающего их лучшую защиту, сохранность, а также возможность более удачного расселения, чтобы попасть в благоприятные для развития условия. Мы уже убедились, как важно, например, для ели и лещины, чтобы их семена в наибольшей массе попали не под материнское растение, а заняли более широкое пространство.

Расселение плодов и семян —необходимый этап в семенном размножении. Именно формирование приспособлений для расселения помогло многим видам захватить огромные территории и обеспечило процветание и дальнейшее развитие (образование новых форм, новых популяций). Семена с неподвижных растений расселяются самыми различными способами. Кроме ветра им помогают попасть на живительную землю в новые места птицы, звери, насекомые, человек, а также потоки воды. Но чтобы многочисленные помощники смогли действительно помочь семенам расселиться, у семян в процессе эволюции сформировались очень разнообразные приспособления или для полета по воздуху с помощью ветра, или для путешествия на перьях птиц, шерсти животных, на одежде человека, или с помощью воды.

Мы уже знаем, что ветер помогает обычно разлету более мелких и легких семян, имеющих особые приспособления для полета: это или крылья – паруса, или пучки волосков, которые при полете раздвигаются и действуют, как парашютики. Перепончатые крылатки имеются у мелких семян многих видов хвойных, у семян клена, ясеня, березы и многих других растений. Наличие пучков волосков, раздвигающихся при полете, характерно для мелких семян ивы, разных видов тополей, в том числе и осины. У других растений сформировались всевозможные выросты —иголки, крючочки, волоски, способные зацепиться за шерсть передвигающихся животных и одежду человека и с их помощью перенестись на новые территории. Нередко многие птицы, животные, человек становятся и активными переносчиками тех семян, у которых либо появились яркие красочные и вкусные покровы – околоплодники, или сами семена съедобны, имея вкусную питательную сердцевину.

Особенно велико разнообразие приспособлений для расселения у плодов покрытосеменных растений, имеющих самые разнообразнейшие типы внешних покровов.

В Советском Союзе сейвойя и секвойядендрон интродуцированы на Кавказе и на Южном берегу Крыма. Впервые секвойядендрон в нашей стране был высажен в 1890 году в Батумский сад. и это дерево в 90 лет имело высоту 25 м и диаметр I м. Сколько лет оно будет расти и каких величин достигнет, покажет время. Однако все известные самые крупные секвойяденлроны и секвойи не достигли предельных размеров, отведенных природой для древесных растений, а именно 150 – метровый рубеж.

Какие же виды в наш век достигали такой высоты. Ведь в настоящее время все труднее сохранить долгожителей, все труднее сохранить гигантов растительного мира. Чтобы познакомиться с самыми крупными представителями древесных пород, нужно обратиться в недалекое прошлое. Из литературных источников мы сможем узнать, что самые высокие деревья на Земле были найдены среди некоторых видов эвкалиптов, растущих в тропиках. Большинство видов эвкалиптов очень быстро растут, особенно в тропической зоне. Именно среди эвкалиптов в тропиках были найдены деревья, достигшие в высоту 155 м и имеющие диаметр 11 м. По недавним исследованиям, самые высокие эвкалипты в настоящее время растут в Австралии и на острове Тасмания и принадлежат они к виду эвкалипт царственный. Самый крупный экземпляр этого вида имеет высоту 99,5 м. а у другого экземпляра эвкалипта этого же вида, найденного на острове Тасмания в долине реки Стиас, высота 98.1 м. Однако не все виды эвкалиптов отличаются быстротой роста. И не все деревья даже одного вида могут проявить свои потенциальные возможности быстрого роста в высоту. Здесь нужна и наследственная склонность к быстрому росту и наличие условий для проявления этой наследственности. Среди 500 видов эвкалиптов имеются и низкорослые кустарники, растущие в пустынях или на большой высоте в горах. Некоторые виды выдерживают и небольшие морозы. Но среди эвкалиптов отдельные виды в благоприятных условиях очень быстро растут. Для сравнения можем сказать, что они растут в 10 раз быстрее дуба и уже в 4 года имеют высоту 12 м, а пятилетние образуют сомкнутый настоящий лес. С быстрорастущими видами древесных эвкалиптов может соперничать в быстроте роста только бамбук – удивительно быстро растущая древеснеющая трава. О быстроте роста бамбука сложены легенды, так как его действительный скоростной рост удивителен. В Японии зарегистрирован рекордный его рост, составляющий 1.3 м прироста за сутки.

Деревья – гиганты можно найти среди хвойных и среди лиственных пород. Они принадлежат к нескольким десяткам видов, входящих в разные роды нескольких семейств. К семействам, имеющим самых крупных представителей растительного мира, принадлежат из хвойных —сосновые, кипарисовые, таксодиевые, из лиственных пород —миртовые, буковые, пальмовые.

Великаны древесного мира растут в разных частях земного шара. Где же их можно разыскать? Можно предположить, что наикрупнейшие растения растут лишь в тропиках, в условиях избытка солнца, тепла, влаги. Действительно, в тропиках растут гигантские деревья высотой более 100 м и древесные лианы длиной до 300 м. Это представители тропического дождевого леса. Но деревья – великаны встречаются и в умеренной зоне Северного полушария.

Среди хвойных в умеренной зоне можно также разыскать рекордсменов древесного мира, которые являются одними из самых крупных растений не только среди голосеменных растений, но и вообще в мире растений. Так, в Северном полушарии произрастают крупнейшие представители хвойных из семейства таксодиевые —секвойя вечнозеленая и ссквойядендрон гигантский. Однако у растений мы можем четко проследить зависимость высоты не только от наследственных особенностей. Можно наблюдать, как представители одного и того же вида имеют разный рост в разных условиях произрастания и достигают различной высоты. Один и тот же вид, растущий в долине и высоко в горах, резко различается по высоте в одном и том же возрасте. Сосна кедровая сибирская в плодородных долинах рек на Алтае выглядит могучим 40 – метровым богатырем, а на границе распространения леса в горах представлена чахлыми деревцами. Сравним двадцатилетние финиковые пальмы, растущие в тесных кадках в комнатах, которые имеют в 25 лет лишь двухметровую или трехметровую высоту, и 20 – метровые деревья финиковой пальмы такого же возраста, растущие в тропических лесах. Известно, что для достижения древесными видами в средних широтах высоты до 20 м требуется в среднем 30 —50 лет, а до 50 – метровой высоты нужно расти 100 лет. И в то же время в одних и тех же условиях разные виды имеют разные высоты —это уже результат осуществления наследственных особенностей по быстроте роста и по пределу их возможных высот. В благоприятных условиях рост может резко увеличиться, а в неблагоприятных резко уменьшиться. Например, лжетсуга Мензиса в оптимальных условиях на побережье Тихого океана может расти в 2 раза быстрее, чем в континентальном климате.

Плоды же представителей рода цитрус из семейства рутовые (лимон, апельсин, мандарин и др.) называются ягодовидными, так как они отличаются от настоящей ягоды и имеют своеобразные особенности в строении. Эти плоды толстокожие и пронизаны железками, выделяющими эфирные ароматные вещества, а внутри они волокнистые и с семенными гнездами, заполненными крупными, содержащими сок мешочками, развивающимися из внутренней эпидермы плодолистиков.

У широко распространившейся в культуре яблони плоды, по принятой систематиками терминологии, являются ложными, так как стенки их образуются не только из стенок завязи. Такой тип плодов называется яблоком, так мы и называем их в быту. Однако подобное же название дано и однотипного строения плодам груши, айвы, рябины, кизильника и некоторых других представителей семейства розоцветные, хотя по внешнему виду они кажутся очень различными.

В то же время у представителя этого же семейства —спиреи —плоды —примитивные сухие листовки. А у лимонника китайского, изящной дальневосточной лианы, плод —сочная многолистовка.

Плод боб имеет акация желтая, но такие же плоды и у белой акации (правильное ботаническое название —робиния лжеакация). У березы плоды —семянки, у ясеня и клена —крылатки.

Плод коробочка, например, у сирени и ивовых. Этот плод сухой и раскрывается различным образом: створками, зубчиками, крышечкой, дырочками.

Даже краткое знакомство с названиями типов плодов свидетельствует об их огромнейшем разнообразии.

Однако очень различны у растений не только внешние покровы, многообразны и семена (как покрытосеменных, так и голосеменных растений, в том числе хвойных). Попробуйте собрать шишки осенью или зимой с одной невысокой сосны обыкновенной, раскинувшей свою широкую крону где – нибудь на опушке леса. Подсушите шишки, и они раскроют свои плотно сомкнутые чешуи, тогда из них можно будет выколотить семена. Рассмотрев эти семена, можно убедиться, что они окрашены очень разнообразно: среди них есть черные, коричневые, серые и даже пестроокрашенные.

Семена же у сосны обыкновенной в разных районах произрастания различаются и по размеру, и по массе 1000 семян. Впрочем, размеры семян даже с одного дерева колеблются в разные годы в зависимости от погодных условий. Но это небольшие колебания в размерах. Гораздо большие различия, конечно, у семян разных видов сосны. Например, очень различаются крылатые мелкие семена сосны обыкновенной и бескрылые крупные семена сосны кедровой сибирской.

При формировании стенок плода у разных видов растений используются разные части цветка. Если стенки плода формируются только из стенки завязи, то тогда плод называют настоящим, а если в создании стенок плода участвуют и другие части цветка (цветоложе и чашечка), то такой плод называют ложным.

Как настоящие, так и ложные плоды и по внешнему виду, и по особенностям строения очень разнообразно и в то же время очень целесообразно устроены. Достаточно представить различные по виду любимые нами фрукты и ягоды. Со строением некоторых из них интересно познакомиться подробнее. Но прежде немного разберемся в названиях типов плодов, которыми пользуются ботаники.

Настоящие плоды бывают простыми, сухими, и среди них имеются односемянные нераскрывающиеся (зерновка, семянка, орех, желудь), многосемянные раскрывающиеся (наиболее примитивная —листовка, затем стручок, боб, коробочка, семянка) и наконец дробные плоды (боб, стручок, орешек). В отличие от сухих плодов, у которых к моменту зрелости содержится лишь 10 —15% гигроскопической влаги, имеются сочные плоды, содержащие в период созревания 75 —85% воды. Сочные плоды также бывают односемянными и многосемянными, и среди них —односемянная и многоссмянная костянка и ягода. Еще существуют плоды сборные, различного сложного строения, в том числе сочные ягодовидные и яблоковидные и сухие семянковидные и коробчатые.

Приведенный краткий перечень названий из числа существующих типов плодов свидетельствует о многообразных путях их эволюционного формирования. Постараемся теперь познакомиться с названием типа плода у хорошо известных нам растений. Например, плод настоящая ягода —у смородины, актинидии, крыжовника, винограда и томата. Плоды этого типа в зрелом состоянии обладают целиком мясистым и сочным околоплодником. Но плоды томата в быту ягодами мы никогда не называем. А вот плоды земляники, имеющей тип плода настоящая сочная костянка, мы называем ягодами, как было принято их называть с давних времен, когда еще не была разработана классификация типов плодов.

Плод сочная костянка, в отличие от ягоды, имеет в период зрелости затвердевшие косточки. Такого типа плоды у маслины, облепихи, калины, сливы, хотя плоды этих растений кажутся очень несходными.

Плод сухая костянка у ореха грецкого. У него мы употребляем в пищу семена —орехи, раздробив коричневую твердую семенную оболочку. Но эти семена – орехи покрыты еще одним защитным зеленым покровом —околоплодником, который у созревших и упавших на землю плодов ореха грецкого сгнивает, обнажая семена – орехи, столь привычного Для покупателей вида.

Плод настоящая ягода у финиковой пальмы, а у кокосовой пальмы плод —сухая костянка, как у ореха грецкого.

В 1985 году гибридная пихта получила по праву статус сорта под названием Пушкинская оригинальная, и она районирована для озеленительных целей в Московской области. Вегетативное потомство пихты гибридной сохраняет все ценные свойства и признаки гибрида. У озеленителей Подмосковья ассортимент растений, используемых для зеленого строительства, теперь пополнился пирамидальными серебристыми тополями и прекрасными пихтами. Эти гибриды —создание советских селекционеров —украсят многие парки и лесные массивы в центральных районах европейской части нашей страны.

Советскими селекционерами выведены перспективные гибриды и для лесных культур, превосходящие по быстроте роста местные древесные виды. Результаты многолетнего труда селекционеров дают возможность создавать в различных районах нашей страны быстрорастущие лесные культуры из гибридов лиственницы, ели, пихты, лжетсуги, тополей. Это не только повышает продуктивность леса, но и обогащает видовой состав лесных насаждений, создаваемых человеком. В наш век. век беспощадного разрушения природы, когда под угрозой оказалось существование человека, необходимо, чтобы возобладало созидательное разумное начало. Этому способствует творческая работа ученых, созидающих новые, улучшенные формы растений.

Познакомившись с деревьями, рожденными из семян, посмотрим теперь особенности второго способа рождения деревьев —вегетативного.

У березы, дуба, ивы после рубки дерева на пне из спящих почек формируется новый побег —пневая поросль. Этим побегам не нужно формировать свою корневую систему, они питаются за счет корневой системы материнского дерева и растут очень быстро. На одном пне осины появляется от 2 —3 до 15 порослевин. Очень быстрым ростом отличаются и растения, образующиеся непосредственно на корнях взрослого дерева. Они чаще появляются после рубки дерева. Это корневые отпрыски в первый год роста достигают высоты 1,5 —2 м. причем одно дерево может дать до 300 отпрысков. В дальнейшем их рост замедляется, и они растут подобно деревьям, выросшим из семян, но обычно их жизнь бывает более короткой.

Большое количество порослевин может появиться и у хвойных пород, например, при искусственном повреждении —кольцевании ствола. На этом основан один из способов вегетативного размножения секвойевых. Он заключается в преднамеренном кольцеобразном надрезе коры ствола, что приводит к стимулированию появления многочисленных порослевин.

У хвойных —ели и пихты —в естественных условиях при соприкосновении нижних ветвей с почвой, а иногда и при плотном из засыпании гниющей опавшей хвоей также могут образовываться новые растения.

Однако мы все говорим о рождении деревьев и об их росте в высоту в разные периоды жизни, но деревья растут и в толщину, по диаметру. У них ежегодно образуется кольцо древесины. Мы также здесь можем обнаружить характерные особенности прироста древесины, которые происходят в разные периоды жизни дерева.

Посмотрим горизонтальный разрез древесины у спиленного дерева. Мы заметим годичные кольца, отлично различимые у многих видов древесных растений. Они располагаются ровными или извилистыми кругами вокруг центра. В центре обычно годичные круги узкие, потом их ширина резко увеличивается в годы большого роста, а затем с уменьшением роста дерева в высоту, из – за снижения прироста древесины, и по диаметру годичные кольца становятся очень узкими.

Годичные кольца у деревьев, растущих в умеренном климате, наиболее четко разграничены друг от друга полосами поздней, более плотной и темной древесины, прирост которой происходит не в весенне – летний период, а в летне – осенний, когда рост по диаметру очень замедлен.

Летящие в огромном количестве пушистые семена женских экземпляров тополей —нежелательное для людей явление, и поэтому женские экземпляры тополей лучше не высаживать в городах. А вот тополь Советский пирамидальный со своими только мужскими особями —настоящее сокровище для озеленителей.

Кроме тополя Советского пирамидального, были получены и другие пирамидальные гибриды тополей. Например, можно увидеть очень оригинальные деревья: их стволы, зеленая кора и листья характерны для осины, а вот строение кроны —пирамидальное. Эти деревья —гибриды уже нам знакомого южного пирамидального тополя Болле и подмосковной осины. Используя близкое родство тополя Болле с осиной (научное название ее —тополь дрожащий), провели на срезанных ветвях осины скрещивание с тополем Болле, пыльца которого была прислана из Мценска. И возник удивительный гибрид, очень похожий на осину, но с пирамидальной формой кроны, названный в честь его создателя тополем Яблокова.

Итак, в результате успешных гибридизационных работ советских селекционеров появились северные пирамидальные тополя. В их числе и тополя уральской селекции, и топать Курский пирамидальный и другие удачные гибриды последователей А. С. Яблокова.

Удачные дети —межвидовые гибриды —получены и среди хвойных пород.

Приходилось ли вам видеть в Главном ботаническом саду или в других ботанических садах и дендрариях пихту Вича? Эта красавица завезена из Японии. Она имеет пышную крону, длинные густоохвоенные ветви, покрытые крупной темно – зеленой хвоей с серебристо – белой подкладкой с нижней стороны. Пихта Вича украсит любой парк, но не везде она может расти из – за своей слабой морозостойкости. Она не только теплолюбива и подмерзает в суровые зимы в Подмосковье, но и влаголюбива и страдает сильно при засухе в периодически повторяющееся засушливое лето.

А узкокронную пихту сибирскую не страшат никакие морозы, и хотя она и влаголюбива, но привыкла и к засушливым периодам континентального сибирского лета, т. е. она достаточно и засухоустойчива. Но в условиях Подмосковья, куда ее завезли лесоводы из Сибири, пихта сибирская растет плоховато, а пышнокронная красавица —пихта Вича —выглядит после подмерзания и испытания засухой совсем жалкой. Селекционеры решили попробовать скрестить эти виды пихты, что и было сделано весной 1952 года.

Представим, что большинство упавших орехов прорастет, и тогда под материнским кустом появится большое количество всходов, которые, вырастая, будут мешать расти друг другу и угнетать свой материнский куст.

Если мы пройдем по лещиннику, то подобной картины никогда не увидим, потому что на помощь неподвижному кусту лещины приходят животные: прожорливые мыши и трудолюбивые хлопотливые белки, которые торопятся пополнить осенью свои кладовые вкусными орехами впрок и подчас уносят орехи на далекие расстояния от куста. Обычно какое – то количество орехов теряется по дороге или остается несъеденным в кладовых и потом прорастает, завоевав новые площади. Так лещина (как ель, сосна, лиственница, береза) шагает по земле, расселяя свое потомство.

При изучении семян различных видов древесных растений поражаешься многообразию не только их внешнего вида, но и внутреннего строения. Но как бы велико ни было разнообразие семян, каждое семя обеспечивает сохранность и развитие наследственности определенного вида растений, в нем заложена основа будущих взрослых растений. Недаром семена считают совершеннейшим органом, величайшим достижением в эволюции растительного мира. Однако чтобы выполнить свои важнейшие функции, семена должны быть надежно защищены при неблагоприятных условиях, а для прорастания им необходимо попасть в благоприятную для развития среду.

И у разных видов развились очень различные (иногда необыкновенно интересные) средства защиты семян и сформировались устройства, способствующие их расселению на новые благоприятные земли. Пути формирования средств защиты семян у разных групп растений многообразны, и они различаются у голосеменных и покрытосеменных растений.

У голосеменных растений, у представителей семейства хвойные, семена не имеют дополнительной покровной оболочки —они лежат открыто на чешуях, составляющих в целом шишку. Именно поэтому их назвали голосеменными. Но достаточно посмотреть на шишки (например, ели и сосны в зимнее время), чтобы убедиться, что семена хорошо укрыты засмоленными чешуями шишки.

А у покрытосеменных растений у всех видов имеется дополнительная защитная оболочка, формирующаяся из некоторых частей цветка и составляющая вместе с семенами единое образование —плод. По научному определению, плод —это образование, развившееся из завязи после оплодотворения. Он состоит из околоплодника и заключенных в нем одного или нескольких семян, которые развились из оплодотворенной семяпочки.

В зависимости от глубины и степени повреждения ткани различают бородавчатый и язвенный эндокардит. При бородавчатом эндокардите некротизируются только поверхностные слоиэндокарда и процесс носит более продуктивный характер. На участок некроза из циркулирующей крови наслаиваются тромботи-ческие массы, которые постепенно подвергаются организации. Это приводит к образованию на эндокарде бляшек, или борода-вочек, что и послужило поводом для названия «бородавчатый эндокардит».

Просматривая препарат при малом и большом увеличении, отмечают, что в начальных стадиях процесса захвачены некрозом только поверхностные слои эндокарда, часто только эндотелий. Затем из окружающей крови на поврежденный участок оседают тромботические массы, количество которых со временем увеличивается. Одновременно в толщу миокарда (через эндотелий) проникают нейтрофильные лейкоциты и инфильтрируют его. На границе с участком некроза уже с самого начала воспалительной реакции можно видеть образование молодых соединительнотканных клеток, в дальнейшем прорастающих в некротический участок эндокарда и тромботические наложения на нем.

Когда под микроскопом рассматривают уже довольно крупную бородавочку, видят, что в центре находятся элементы молодой и зрелой соединительной ткани, а по периферии ее — разной толщины слой тромботической массы, состоящей из фибрина. Местами в тромботической массе, особенно ближе к соединительнотканной основе, располагаются лейкоциты, а кое-где ближе к наружной поверхности иногда обнаруживают также кучеобразные скопления микроорганизмов.

Вновь образованные кровеносные сосуды в период организации вместе с соединительной тканью врастают в тромб.

Макроскопически на ранней стадии воспалительного процесса поверхность пораженной части эндокарда шероховатая, потерявшая блеск, покрыта легко снимающимися нежными серовато-розовыми пленочками. Когда тромботических масс откладывается много, они на поверхности эндокарда заметны в виде суховатых выступов, сосочков или бородавок серого или серовато-красного цвета. Поверхность разреза их иногда слоистая. В зависимости от степени организации бородавки отделяются от эндокарда трудно или сравнительно легко.