Жизнь в пограничном слое. Естественная и культурная история мхов - Робин Уолл Киммерер

массового оплодотворения. Самки отложат свои икринки на мелководье, самцы зальют их молочно-белой спермой. Покрытые желатинообразной массой икринки начнут созревать и станут сперва головастиками, а к концу лета — взрослыми лягушками: к тому времени их родители давно уже вернутся в лес. Бóльшую часть своей взрослой жизни весенние квакши проводят как одинокие древесные лягушки, путешествуя по лесной подстилке. Они способны преодолевать большие расстояния, но все до одной обязаны вернуться в воду для размножения. В ходе своей эволюции земноводные оказались привязаны к водоемам: эти самые примитивные из позвоночных перестали обитать в воде, как их предки, и выбрались на сушу.

Мхи — это земноводные в мире растений. Они первыми совершили эволюционный шаг к жизни на суше, оказавшись на полпути между водорослями и сухопутными высшими растениями. У них развились органы, помогающие выжить на суше и, более того, в пустыне. Но, как и квакши, мхи обязаны вернуться к воде, чтобы произвести потомство. Так как у мхов нет ног, им приходится воспроизводить водоемы предков на ветвях, где они обитают.

На следующий день я вернулась к пруду, где теперь царило спокойствие, за листьями болотных бархатцев, чтобы приготовить из них обед. Нагнувшись к бархатцам, я увидела последствия прошлой ночи — множество яиц на залитом солнце мелководье. Они набросаны между зеленых водорослей, поверхность которых усеяна пузырьками кислорода. Я смотрю на то, как пузырьки всплывают и лопаются.

У народа зуни есть поверье: вначале мир состоял из облаков и воды, но потом от союза солнца и воды родились зеленые водоросли. От водорослей произошли все виды жизни. Наука говорит нам, что перед тем, как мир стал зеленым, жизнь существовала только в воде. В мелких бухтах волны накатывали на пустой берег. На освещенном солнце не было ни единого деревца, а значит, и тени. Атмосфера в те давние времена не содержала озона, и солнце со всей силой обрушивалось на землю — смертельный поток ультрафиолетовой радиации, повреждающий ДНК любого живого существа, которое осмеливается вылезти на берег.

Но вода в море и во внутренних водоемах задерживала ультрафиолетовые лучи, и водоросли изо всех сил меняли ход эволюции, совсем как в легенде народа зуни. Пузырики кислорода отрывались от лент водорослей — выхлопные газы фотосинтеза, благодаря которым в атмосфере накапливались молекула за молекулой. Кислород, эта новая сущность, вступал в реакцию с сильным солнечным излучением в стратосфере: так образовался озоновый слой, который в один прекрасный день возьмет под свою защиту всех живущих на планете. Только тогда поверхность земли стала достаточно безопасной, чтобы на ней зародилась жизнь.

Пресноводные пруды стали удобным обиталищем для зеленых водорослей. Поддерживаемые водой и постоянно получающие питательные вещества, водоросли не нуждаются в сложном устройстве: ни корней, ни листьев, ни цветков — лишь переплетение волокон, способных улавливать солнечный свет. Спаривание в теплой жидкости не представляло никакого труда. Отсоединяясь от скользких лент, яйцеклетки бесцельно плавали в воде, куда в изобилии выпускалась сперма. От этого случайного слияния яйцеклеток и спермы вырастали новые водоросли, не нуждавшиеся в оберегающем чреве — вода доставляла всё, что им было нужно.

Кто знает, как это случилось — переход от беззаботной жизни в воде к суровой жизни на суше? Может быть, водоемы высохли, и водоросли растянулись на дне, напоминая рыб, вытащенных из воды. Может быть, водоросли заселили тенистые расселины на скалистом берегу. Ископаемые останки сообщают нам об успешном результате и редко — о процессе. Но мы знаем, что в девонский период, триста пятьдесят миллионов лет назад, самые примитивные из всех известных нам сухопутных растений выбрались из воды и попытались обосноваться на суше. Этими первопроходцами были мхи.

Оставить беззаботную жизнь в воде и рискнуть поселиться на суше было чрезвычайно смелым решением. Главной проблемой стало размножение. Предки водорослей отказались от схемы с плавающими яйцеклетками и потоками спермы: в воде она работала прекрасно, но для суши была непригодна. Высыхание пруда означает гибель для лягушачьих яиц; точно так же иссушающий воздух обрек бы на смерть яйцеклетки водорослей. Жизненный цикл мха сложился с учетом этих обстоятельств.

Наполнив корзинку зелеными листьями, я вынимаю старую банку для консервирования и зачерпываю воду, кишащую лягушачьими икринками. Пусть мои девочки посмотрят, как они превращаются в головастиков. В детстве это очаровывало меня: видеть, как у черной точки посреди икринки вырастают ноги и хвостик. Объемные, округлые икринки напоминают мне о беременности, о тогдашних ощущениях — я вхожу в теплый пруд со своим собственным извивающимся головастиком внутри. Все мы, каждый по-своему, возвращаемся в пруд для размножения, воссоединяясь с матерью-водой. Берег пруда покрыт мхом, и я беру комок. Его можно положить под микроскоп и показать детям.

Чтобы выжить на суше, мхи перешли к совершенно новому внутреннему устройству, более совершенному, чем у простых водорослей. Вместо свободно колеблющихся в воде лент — стебли, способные держаться прямо. Под микроскопом видны изящные завитки листочков и крошечные корневидные ризоиды — коричневые нити, которые крепят мох к земле. На вершине побега листья выглядят иначе, они собраны в плотный пучок. Под прилегающими друг к другу листьями на вершине скрыт невидимый архегоний — женский орган. Я осторожно раздвигаю листья, желая посмотреть, что там внутри, и обнаруживаю три-четыре структуры каштанового цвета, напоминающие бутылки с длинными горлышками. На другом стебле, в пазухе листа, находится еще один пучок волосовидных листьев. Отодвинув их в сторону, я вижу скопление колбасовидных мешочков, каждый из которых зеленый и выпуклый. Это антеридий, мужской орган, полный спермы и готовый ее выпустить.

Мхи придумали много нового, чтобы справиться с трудностями размножения на сухой земле. Яйцеклетка сохраняется внутри женского растения, а не выкидывается в воду. Все современные растения, от папоротников до елей, применяют эту стратегию, некогда изобретенную мхами. Утолщение внизу архегония, наподобие живота-защитника, лелеет сперму. Собранные вместе листья задерживают воду, не дают яйцеклетке высохнуть, создают водную среду, в которой может плавать сперма. Неоплодотворенная яйцеклетка спокойно сидит внутри архегония и ждет.

Но подвести сперму к яйцеклетке — невероятно сложная задача. Первое препятствие — элементарная нехватка воды, которую нелегко достать на суше. Чтобы добраться до яйцеклетки, сперме нужна сплошная пленка воды. Туго упакованные листья улавливают дождевую воду и росу. Капиллярные каналы между листьями образуют прозрачный водовод, перекинутый от мужского органа к женскому. Малейший перебой с водой — и сперма не достигнет яйцеклетки. Идет состязание между спермой и испарением, стремящимся разрушить этот временный водовод. Если мох не будет увлажнен