Чудо семени. Роджер Браун
The Miracle of the Seed. Roger Brown
e-mail: DotsRNB@aol.com
Когда создавалось семя, природа в своей щедрости на причуды не знала меры. Это несомненно самая беззастенчивая демонстрация изобретательности, цель которой — сохранить вечное движение жизни. Цветы — органы размножения растений, и где-то в глубине этих структур зарождается чудо семени.
За лепестками цветков располагаются репродуктивные органы растений. Мужские называются тычинками. Они растут группами и состоят из стебелька (нити) и верхней части (пыльника). Именно пыльник продуцирует пыльцу. В пыльниках имеется два-четыре слабых участка, благодаря которым при созревании они лопаются, освобождая облако пыльцы. Женская часть цветка состоит из сросшихся кистей, называемых пестиком. Его верхушка — рыльце, оно принимает пыльцу во время опыления. Следом идет столбик, удерживающий пестик в вертикальном положении, и, наконец, в самом низу мы находим продуцирующую яйцеклетки завязь.
Опыление происходит легко, и ничего постыдного мы тут не заметим. Пыльца справляется с оплодотворением способом, который большинство жителей Земли, пожалуй, не одобрило бы. Опылители, такие как птицы и ветер, просто роняют зерна пыльцы на липкие, готовые принять их рыльца. Затем зернышко пыльцы выделяет энзим, разъедающий поверхность рыльца. Одна из двух его клеток удлиняется, приобретая форму трубки, и продолжает свой дальнейший рост вглубь пестика. По мере роста, она будет поглощать сахар и влагу из окружающих тканей, которые помогут ей расти быстрее, чтобы, в конце концов, она достигла завязи. У некоторых цветков пыльцевая трубка может вырастать до 12-15 см, пока, наконец, не добирается до завязи.
А внутри завязи еще необходимо найти яйцеклетку, а в ней — крошечное отверстие, через которое пыльцевая трубка, собственно, и прорастет внутрь яйцеклетки. Тем временем, вторая клетка пыльцевого зернышка делится на два бесхвостых сперматозоида, которые с головоломной быстротой наперегонки устремляются по пыльцевой трубке к своей мишени. Победитель гонки врывается в яйцеклетку и сливается с ней, обогащая ее своим генетическим материалом.
Генетическая информация содержится в образованиях, называемых хромосомами. Все клетки живых организмов имеют многочисленные хромосомы, объединенные в пары. В каждой паре одна хромосома получена от мужского организма, а вторая - от женского. Единственное исключение составляют сперматозоиды и яйцеклетки, в которых хромосомы не парные, а одиночные. При оплодотворении, хромосомы сперматозоида и яйцеклетки сливаются, и вновь становятся парными. Вновь образованные пары в оплодотворенной яйцеклетке сливаются в любовном объятии, а затем обмениваются частью своих генов. Этот процесс объединения и обмена фрагментами информации обеспечивает неповторимость всякого живого существа на Земле. Никогда больше на Земле не появится организма, несущего в своих хромосомах абсолютно такую же генетическую информацию, если только, конечно, речь не идет о близнецах, развившихся из одной оплодотворенной яйцеклетки. И в этом кроется причина того, что даже при самоопылении из семян вырастут растения, несколько отличающиеся от материнского. В этом также причина того, что дети одних и тех же родителей выглядят по-разному.
Представим себе, что хромосомы — это чертежная светокопия, содержащая инструкции (гены) по строительству живого организма. Большинство растений обладает десятками пар хромосом, содержащих тысячи генов. Неудивительно, что представители одного вида несколько отличаются друг от друга. Вообразите себе сотни яйцеклеток растения, которое вы собрались размножить, и представьте, как они оплодотворяются миллионами зерен пыльцы, и все это нашпиговано предыдущими непредсказуемыми комбинациями генетического материала. Яйцеклетки и пыльцевые зерна сольются вместе в результате случайности, передав свои неповторимые качества новому растению. Надо ли удивляться, что любители растений находят свое хобби столь благодарным занятием?
Вторая, проигравшая гонку по пыльцевой трубке, клетка объединится с первичными клетками вокруг зародыша, чтобы образовать эндосперм. Эта питательная субстанция окружает оплодотворенную яйцеклетку, и используется ею, когда она, развиваясь, превращается в миниатюрное, еще не родившееся, растение. В то время, как формируется крахмалистый эндосперм, оплодотворенная яйцеклетка делится на две клетки, одна из которых занимает верхнее, а другая - нижнее положение. Дальнейшее деление превращает нижнюю клетку в зачаточный корень, а верхнюю — в почкующийся побег. В середине формируются один или два мясистых накопительных листка, а из верхушки побега отрастает два крошечных первичных листочка, которые изящно укладываются в виде почки. Теперь эндосперм усваивается накопительными листками, которые вырастают, приобретая округлые формы. Например, две половинки бобового зерна — это накопительные листья зародыша, то же можно сказать и о горохе.
Накопительные листья и зародыш совершенно скрыты под жесткой кожурой семени. Возле поры, через которую сперматозоид проник в яйцеклетку, располагается короткий стебелек — что-то вроде пуповины. Это трасса, по которой от материнского растения к развивающемуся семени поставляются влага и питательные вещества. Когда семя созревает, эта пуповина пересыхает и отпадает. Теперь, когда материнское растение прекращает подачу воды, все семя целиком сжимается, словно высохшая губка, а кожура его отвердевает. Большинство растений как минимум на 90% состоят из воды, однако в зародыше семени остается, как правило, не более 5% влаги. В отсутствие воды метаболизм прекращается, и семяпочка начинает ожидать своего оживления. На этой стадии все это кажется таким же неживым, как какой-нибудь камешек. Только теперь это дремлющее образование можно назвать семенем.
Представьте, что семя — это предварительно высушенный и погребенный зачаток жизни, который способен порой невероятно долго оставаться живым в этом состоянии приостановленной жизни. Изящно уложенный в свою жесткую скорлупу, он может ждать много лет, пока не пробудится ото сна. У меня взошло 85% семян алоэ, собранных Харди в 1976 году, а в оранжереях «Оптимара» проросли семена сенполий, побывавшие в космосе. Из этих семян был получен клон с любопытными, будто резиновыми, листьями. Известны случаи, когда семена давали всходы после 75 лет хранения, а зерна злаков, найденные при археологических раскопках, прорастали, пролежав 1700 лет. Рекорд, тем не менее, принадлежит арктическому люпину, семена которого взошли, после того как десять тысяч лет пролежали вмерзшими в нору лемминга! Интересно, сколько других семян вымерших растений сохранились замороженными под тоннами льда и снега в полярных районах?
Чтобы прорасти, семя сначала должно напиться. Как только влага попадает под кожуру семени, после месяцев, лет или десятилетий спячки возобновляется деление клеток. Назад дороги нет, и нет способов остановить течение жизни, пробужденной ото сна. Поэтому природа позаботилась о целом ряде изощренных механизмов сдерживания, которые нужно преодолеть, прежде чем семя проснется и прорастет. Семенам некоторых растений, таких как педиокактусы и склерокактусы, требуется заморозка и оттаивание, другим нужен свет с определенной длиной волны в красном спектре, третьи содержат особые препятствующие прорастанию химические соединения, которые вымываются из них в период дождей. Мы может смоделировать этот процесс, периодически орошая семена из пульверизатора, либо по несколько раз замачивая и высушивая их в бумажном полотенце. В любом случае, период появления всходов — наиболее рискованное время в жизни растений, и поэтому природа снабдила их средствами разведки окружающей среды, с помощью которых они определяют благоприятный момент для своего вступления в жизнь.
Хотя семя и является элементарной частицей жизни будущей, нужно считаться с его требованиями к окружающей среде, чтобы поддержать в нем жизнь до момента прорастания. В следующей части мы узнаем о том, что минимально необходимо семени во время хранения.
***
Семена — живые организмы, которые, в конце концов, утратят жизненные силы и погибнут, если только не выживут, дав проростки в благоприятных условиях. На генетически обусловленный жизненный цикл семян оказывает влияние то, как семена собраны, высушены и очищены. Важнейшую роль при хранении семян играет и степень их зрелости в момент сбора. В целом, здоровые, зрелые, налитые семена будут храниться намного дольше незрелых.
Радикально воздействие температуры сразу после сбора семян. Высокие температуры слишком быстро выводят из семян влагу, повреждая при этом клеточные мембраны. Условия оранжереи весьма неблагоприятны для сушки семян из-за больших суточных перепадов температуры и повышенной температуры днем. Никогда не кладите свежесобранные семена в холодильник! Низкие температуры не позволяют семенам просохнуть до той степени, которая необходима для безопасного длительного хранения. Обычная комната — вот наилучшее место для эффективной подсушки семян перед укладкой их на хранение. Моя жена вынуждена мириться с моими чашками Петри у себя на кухне. Я выкладываю свежесобранные семена в чашки, оставляя стеклянные крышки приоткрытыми с одной стороны, чтобы семена могли потихоньку просохнуть. Очистку и сортировку семян также нужно проводить с осторожностью. При отсутствии должной аккуратности, скрытые повреждения сократят срок их хранения.
Теперь, когда семена собраны, очищены и просушены, их можно укладывать на хранение. Важнейшими «правилами буравчика» в этом деле являются:
- каждое понижение температуры хранения на 10° F (12° C) удваивает срок хранения семян;
- каждое уменьшение влажности на 1% удваивает срок хранения семян.
Семена следует хранить в воздухонепроницаемом контейнере: например, в банке с завинчивающейся крышкой или предназначенных для пищевых продуктов пластмассовых контейнерах «Tupperware» с плотно прилегающей крышкой. Изношенные крышки старых контейнеров уже не обеспечивают должную изоляцию. В продаже встречаются семена, в контейнеры с которыми добавлен влагопоглотитель, например, «Drierite». Это материал, сходный с теми кристалликами, которые добавляют в пузырьки с таблетками, чтобы увеличить срок их хранения. Влагопоглотители следует применять с осторожностью, поскольку для некоторых семян повышенная сухость может быть так же вредна, как и повышенная влажность. Наиболее благоприятные условия хранения обеспечиваются при температуре около 40° F (4-5° C) и относительной влажности 30-40%. Прежде чем вскрывать контейнер с семенами, хранившимися в холодильнике, ему необходимо дать нагреться до комнатной температуры. Если этого не сделать, на семенах, которые вы пока не собираетесь высевать, начнет конденсироваться влага, что сократит срок их дальнейшего хранения. Сухие семена ведут себя, как губки, впитывая атмосферную влагу. Старайтесь побыстрее отобрать необходимые вам семена, а оставшиеся тут же упакуйте обратно в контейнер. Если открытые семена пробудут некоторое время в теплой влажной атмосфере, перед возвращением их на хранение важно дать им опять просохнуть. Это несложно сделать, если дно контейнера «Tupperware» засыпать 1/4 дюйма силикатного геля, а затем, поместив в контейнер вскрытые пакетики с семенами, плотно закрыть его на 24-48 часов. После этого семена будут готовы к тому, чтобы переложить их в другой контейнер и отправить на длительное хранение в холодильник. Хранение семян в герметичном контейнере дает влажности семян прийти в равновесие с влажностью внутри контейнера, на которую не будет влиять воздушная среда холодильника, которая может быть либо слишком влажной, либо слишком сухой.
Важно помнить, что неправильное обращение не обязательно погубит все ваши семена, но оно наверняка ослабит будущие всходы и сократит процент прорастания. Семена — это одно из самых ценных наших богатств, и они вполне заслуживают того, чтобы уделить им побольше внимания во время хранения.
Я радуюсь, как ребенок на Рождество, когда получаю заказ с новыми семенами! На этой неделе мне пришла большая посылка, и я опять подумал, что некоторые люди имеют счастье прибавлять в возрасте, при этом не взрослея. Внутри каждого взрослого живет ребенок, и изредка встречаются люди, в которых ребенок даже не старается укрыться за внешностью взрослого. Эта свойство натуры дает возможность взирать на мир с детской невинностью, придающей каждому новому открытию особое значение. Это также позволяет нам с юмором относиться ко всем своим страстям и не пугаться собственных мыслей. Мы способны разобраться в своей жизни, не будучи ослеплены предрассудками, которые накапливаются с годами. Ребенок внутри нас умеет развеять туман времени и наполнить нашу жизнь пониманием.
Иные скептики посмеиваются над моими оранжерейными восторгами, но я просто отвечаю им, что пища, произрастающая в моей оранжерее, предназначена не для чрева, а для души.
Growing Cacti and Succulents for the Beginner - Part 13, 24
Перевод с английского А. Криворучко, г. Изюм, Украина, 2006 г.
|
