Происхождение растений
Шрифт:
Рис. 7. Лепидодендрон тина Lepidodendron obovatum Sternb. Спороносные колосья несколько преувеличены
Плауны особенно пышно были представлены чешуедревами, или лепидодендронами. Стволы этих гигантов имели до 30 м вышины и 2 м толщины при основании. Они могли расти в толщину, и ветви их ветвились вильчато, т. е. всегда надвое. Поверхность стволов правильно одета рубцами от опавших листьев. Листья узкие, некрупные, с шиловидными концами. Органы плодоношения на концах висящих книзу веток в виде довольно крупных шишек. Прямые высокие деревья лепидодендронов часто образовывали основу каменноугольного леса. Масса их спор, сыпавшихся сверху на болотистую лесную почву, входит,
Близки к ним были еще крупные деревья ботродендронов с гладкой корой. Сигиллярии — также деревья до 30 м вышиной, с рубчатой корой, появились на земле позже лепидодендронов и понемногу вытеснили их к концу рассматриваемой эпохи. Их своеобразные корни долго считались за остатки самостоятельной группы растений и носили (названия стигмарий. Они служили не только орудием прикрепления в жидкой болотной почве, но и для всасывания воздуха, с помощью торчавших кверху из почвы придатков, густо их покрывавших.
Голосеменные, или шишконосные растения были представлены прежде всего семенными папоротниками. Это крупные древовидные папоротники с сильно разрезной листвой, по краю долек которой сидели семена в особой чаще из листочков, покрытых характерными стебельчатыми железками. Листья настолько похожи на листья папоротников, что их долго считали за настоящие папоротники, и лишь впоследствии обнаружили их истинную природу, когда нашли листья с сидевшими на них семенами.
Следующая группа — кордаиты, деревья с мощным стволом и многочисленными ветвями. Листья крупные, линейные, сидели па концах веток густыми пучками. Соцветия их выходили из пазух листьев и напоминали сережки. Кордаиты росли целыми лесами, и листья их усыпали почву толстым слоем. Из современных нам растений они ближе всего стояли к араукариям, этим своеобразным «соснам» южного полушария. К кордаитам примыкали и некоторые представители гингковых, деревья с более широкими листьями, чем у кордаитов, высшее достижение среди растений каменного угля.
Образованный всеми этими растениями лес был несколько мрачен и однообразен. Никаких цветов, никаких птиц. У корней деревьев — грибы типа наших шампиньонов, в их гнилой древесине — бактерии. Из насекомых — нечто вроде стрекоз, пауки, скорпионы. Из позвоночных — двоякодышащие рыбы и немногочисленные земноводные. Однако к концу каменноугольной эпохи развилась на Земле еще и растительность другого вида. Растительность эта получила название глоссоптериевой, по имени характерного ее представителя папоротника глоссоптерис, что значит папоротник языковидный. В противоположность лесным папоротникам, мощным и снабженным мелкоразрезными перистыми листьями, языковидный папоротник был невелик, имел ползучее корневище и небольшие, совершенно цельные листья с закругленной верхушкой. Листья эти были плотными, кожистыми, способными выносить солнечные лучи и колебания тепла и холода. Главная область их распространения охватывала часть южного материка, особенно часть его, соответствующую Индии и известную под именем Гондваны, от современного названия одной деревни, около которой есть копи каменного угля, где впервые были найдены остатки соответствующих растений.
Рис. 8. Лесное болото каменноугольной эпохи:
1 — верхний лесной ярус из сигиллярий; 2 — подлесок из различных папоротников; 3 — клинолисты в воде; 4 — хвощи-каламиты; 5 — кроны кордаитов; 6 — лепидодендрон с вьющимся папоротником
Насколько можно судить по остаткам растений о климате этой отдаленной от нас эпохи, выходит следующее. Древовидные папоротники, чешуедревы, сигиллярии, каламиты и прочие растения каменноугольных болотистых лесов были найдены, и притом в очень больших количествах, как в странах, лежащие вблизи экватора, так и на Шпицбергене, Медвежьем острове и на островах полярного архипелага Северной Америки. В южном полушарии они известны в Бразилии и в Австралии. Если во всех этих странах, со столь разнообразными в настоящее время климатами и растительностью, была одинаковая флора, то и климат должен был быть сходным. Предполагали, что насыщенная водяными парами и углекислотой атмосфера того времени сильно препятствовала как ночному, так и зимнему лучеиспусканию, и температура всюду была равномерной, около 18° выше нуля, причем зимы вовсе не было. Деревья, растущие в странах, где бывает перерыв роста во время зимы или сухого времени года, неминуемо образуют годичные кольца в своей древесине. Деревья каменноугольного леса таких колен не образовывали и, следовательно, росли непрерывно.
Кроме того, деревья и вообще растения каменноугольного леса были недостаточно защищены своим строением от действия прямого солнечного света, особенно от ультрафиолетовых лучей. Это указывает на то, что солнечный свет как будто бы мало их беспокоил. Причиной этого, по всей вероятности, была избыточная облачность.
Совершенно в ином положении была растительность с характерным папоротником глоссоптерис. Среди нее нет совершенно ни чешуедревов, ни сигиллярий. Здесь, кроме глоссоптерис и близкого к нему гангамоптерис (языковидные папоротники), росли еще некоторые хвощи, например филлотеки, с довольно развитыми листьями. И в Австралии и в Индии пласты с остатками языковидных папоротников сопровождаются ледниковыми валунами и наводят на мысль, что растения эти развивались под влиянием появления ледников. Соответствующая этой растительности толща пресноводных отложений Индии достигает почти 6000 м толщины. В них заключены прослойки угля и остатки (растений суши, а также позвоночных животных. Обширное распространение глин с валунами и остатками языковидных папоротников заставляет думать, что огромный материк южного полушария в конце каменноугольной эпохи покрылся высокими оледенелыми горными хребтами, у подножья которых раскидывались обширные озера. С гор спускались крупные ледники, которые местами доходили до озерных котловин, местами же они заканчивались мощными потоками, которые несли льдины с вмерзшими в них обломками камней.
Следовательно, в то время, как в Европе продолжала существовать пышная растительность влажных и теплых каменноугольных лесов, в Австралии нарождался новый растительный мир, более выносливый, представители которого проникли в Европу лишь много позднее. Старый мир, осужденный природою на исчезновение, так как необходимый для его процветания климат изменился, стал понемногу исчезать, а его место занял новый, развившийся из глоссоптериевой флоры, в соответствии с более холодными и более сухими климатами следующей эпохи.
Рис. 9. Язычный, или языковидный папоротник глоссоптерис с его характерным жилкованием и с корневищем, описанным ранее как особый организм Vertebraria
Общее заключение такое. Пышная лесная и болотная растительность материков каменноугольного времени представляет собою прямое развитие девонской. Достигнув максимума, она затем отходит на задний план перед новыми типами глоссоптериевой флоры и развивающихся голосеменных растений. Чтобы оценить все значение такой смены, поведшей за собой увеличение разнообразия и повышение типа развития растительного мира в его целом, необходимо обратиться к той среде, которая благоприятствовала сначала расцвету, а затем отходу на подчиненное место, или даже исчезновению каменноугольной флоры.
Каменноугольный период был периодом господства материков: море чаще отступало чем наступало. Если принять за исходную точку развития этого периода предшествующий ему «древний красный материк» с его сухим пустынным климатом, то легко себе представить, что рост материков не уменьшил, а усилил область распространения засушливых территорий. Всякое подобие современной степной и пустынной флоры отсутствовало в это время, и материки карбона на большей части их площади были обширными пустынями. И. Вальтер думал, что даже равнины, орошаемые временно дождями, были еще лишены растительного покрова [33] .
33
И. Вальтер. История Земли и жизни. 1911, стр. 1252.
Зато на периферии материков формировались длинные и высокие горные цепи. В верхних областях этих гор, особенно на стороне, обращенной к морю, скоплялись чуть ли не ежедневно тяжелые дождевые тучи. Потоки дождевой воды текли по склонам, смывая к подножьям продукты выветривания горных пород и создавая сильно орошенную полосу земли между горами и морем. Здесь вдоль морского берега у устьев рек развивались лагунные озера, постепенно превращавшиеся под мощным натиском растительности в лесные болота. От берега моря, представлявшего для растений карбона наилучшие жизненные условия, растительность постепенно надвигалась внутрь страны, овладевая в первую очередь наиболее орошенными почвами. По мере того, как условия жизни ухудшались, пионеры материковой растительности, теряя тень и влагу, становились мельче, развивали листву более простых очертаний, изменяли свое анатомическое строение в сторону большей засухоустойчивости; пышные папоротникообразные стали давать переходы в сторону глоссоптериевой флоры, очень близкой по облику составляющих ее растений к современным нам папоротникам открытых скалистых местообитаний ( Cyclophorus).