Phytophthora infestans
Показательно, что уже в процессе эпидемии один журналист из Уэльса отметил, что фитофтора не трогает картофель из окрестностей медеплавильных заводов. Однако тогда из этого никто не сделал никаких выводов. Лишь спустя много лет была изобретена бордосская жидкость – смесь медного купороса с известью, которая действительно весьма эффективна против фитофторы.
На самом деле, фитофтор много видов: Ph. cactotum вредит яблоням, грушам и землянике, Ph. parasitica – помидорам, табакам и перцам, Ph. palmivora – папайям, хлебным деревьям, какао, гевеям и кокосовым пальмам, Ph. cinnamomi – авокадо, корице, соснам, каштанам, грецким орехам и самым разным другим растениям.
Вот до чего доводит потеря хлоропластов!
* * *
Симбиоз каких‐либо из водорослей с животными, порой доходящий до клептопластии, многажды давал фотосинтезирующих животных. Растениями таких животных не назовёшь, но живут они за счёт фотосинтеза. Например, пресноводная гидра Hydra viridissima в специальных вакуолях содержит внутриклеточного симбионта – зелёную водоросль Chlorella vulgaris, причём в одной клетке гидры может жить по 20–40 хлорелл. Многие кишечнополостные, например, Cassiopea, вступают в симбиоз с динофлагеллятами-зооксантеллами Symbiodinium. Особенно знамениты в этом отношении золотые медузы Mastigias papua – в некоторых их популяциях пищеварительная система полностью редуцируется, так что медузы живут исключительно за счёт водорослей Cladocopium. Жизнь их проста и приятна: днём они всплывают с глубины к солнышку и плывут с одной стороны лагуны до другой, уходя от тени атолла, а ночью возвращаются на исходную позицию. В озере Онгейм’л Ткетау на палауанском острове Корор с ними очень любят купаться туристы: вокруг миллионы золотистых прозрачных медуз, а притом совсем безопасных, ни капельки не стрекающих!
Огромные двустворчатые моллюски-тридакны Tridacna в своих тканях содержат зооксантелл Symbiodinium и большую часть своих потребностей покрывают за их счёт. Более того, в мантии тридакн есть специальные белки для более равномерного освещения, ведь дело происходит на экваториальном мелководье: под прямыми лучами динофлагелляты могут пострадать, а в глубине гигантского моллюска, напротив, – оказаться в темноте. Светопроводящие свойства этих белков едва ли не лучше, чем у искусственных оптоволокон. Теоретически, можно бы выращивать биологические световоды, так что их не надо даже ремонтировать. Возможно, в будущем технологии так и будут работать: посеял зародыш кабеля, он пророс куда надо и сам себя поддерживает в рабочем состоянии на силе фотосинтеза.
Черви бескишечные турбеллярии Convoluta заключили союз с зелёными водорослями зоохлореллами. Морские слизни Elysia ornata, E. viridis, E. chlorotica, E. timida и Costasiella kuroshimae едят жёлтозелёных водорослей Vaucheria litorea, после чего оставляют себе их хлоропласты и живут автотрофно; хлоропласта хватает на девять-десять месяцев. Связь зашла уже так далеко, что геном слизня вроде бы кодирует некоторые белки, необходимые хлоропластам для фотосинтеза. Впрочем, разные исследования дают противоречивые результаты: некоторые исследователи постулировали, что в яйце слизней фотосинтезных генов нет, а у взрослых, возможно, и есть, что довольно странно.
Особняком стоят гороховые тли Acyrthosiphon pisum. То, что это животные, а не растения, – очевидно, но у них есть ген синтеза каротиноидов, доставшийся им горизонтальным переносом от грибков и участвующий в фотосинтезе у растений; ни у каких других животных каротиноиды не синтезируются. Помещенные на свет тли вырабатывали больше АТФ, чем в темноте, что можно интерпретировать как фотосинтез. Казалось бы – тли тысячами сидят на всех веточках, ан нет – вопрос об автотрофности тлей до сих пор подвешен.
* * *
Нерастительные водоросли создали и продолжают поддерживать всю жизнь на земле – создают кислород, озоновый слой, основную биомассу. Что уж говорить, их первые варианты в далёком докембрии – это почти мы и есть, только мы так никогда и не познали радость фотосинтеза, навеки оставшись гетеротрофами. Зато в наследство от бактерий нам достались митохондрии, на энергии этих батареек мы тянем до сих пор.
Водоросли – растения
Кембрий
Настоящие водоросли – часть царства растений Plantae (оно же Cormophyta и Embryophyta). Царство делится на два подцарства – красных Biliphyta и зелёных Viridiplantae (оно же Chloroplastida, Chlorobionta и Chlorobiota). Красные включают три отдела (типа) – глаукофитов Glaucophyta, красных водорослей Rhodophyta и родельфидий Rhodelphidia. Зелёные делятся на два инфрацарства – во‐первых, Chlorophyta с единственным отделом зелёных водорослей Chlorophyta, а во‐вторых, Streptophyta с двумя надотделами – Charophyta, включающий один отдел харовых водорослей Charophyta, и Embryophyta с двумя группами отделов: моховидных Bryomorphae (или Bryophyta) с тремя отделами антоцеротовых Anthocerotophyta, печёночников Marchantiophyta и листостебельных мхов Bryophyta, а также сосудистые растения Telomophyta с одним отделом сосудистых растений Tracheophyta. Понятно, что другие систематики подразделяют всё это богатство иначе, но здесь мы будем придерживаться изложенной схемы.
Несложно заметить, что почти все растения, которые мы замечаем и которые важны для нас, умещаются в один отдел из девяти. Такова сущность эволюции: из великого изобилия попыток успеха достигают немногие.
БОТАНИЧЕСКИЕ ПУТАНИЦЫ
Систематика создана для порядка, но по мере своего развития превращается в неописуемый бардак. Разные исследователи имеют совсем неодинаковые представления о родстве живых существ. Ясно, что в реальности существовала какая‐то единая реальная последовательность ветвления жизни, проблема в том, что мы далеко не всегда её знаем. Приходится опираться на изученные признаки у изученных организмов. Раньше это были морфологические черты больших органов, потом стали обращать внимание на тонкости строения клеток, теперь всё чаще используют биохимию и генетику. Появляются новые данные о древних и современных организмах. И каждый раз схема уточняется – и меняется. Придумываются всё новые термины, которые следующим поколениям систематиков тоже нужно знать и учитывать в виде синонимов.
Радости добавляет история науки. С линнеевских времён повелось ранжировать родство организмов по определённой схеме: империи делятся на царства, те – на типы, далее следуют классы, отряды, семейства, роды и виды (плюс в промежутках по надобности добавляются дополнительные ранги вроде инфраотрядов, надсемейств и подвидов). Однако именно в российской ботанике по исторической случайности типы называются отделами, а отряды – порядками (поскольку бактерии и грибы долго считались тоже растениями, с ними та же беда). Смысла в этом нет, просто так получилось. Для построения глобальных систематик, включающих разные царства, это жутко неудобно, но традиция превыше всего. В мировой – не российской – ботанике успешно и без затей используются термины «отряд» и «тип», как и для животных. Правда, уже в XXI веке пошла новая мода: все указанные систематические категории вообще отменяются и заменяются абстрактными «кладами», тоже делящимися на высоко- и низкоранговые, но без формализации уровня; по названию клады понять её ранг невозможно.
Первые ботаники были склонны придавать большие ранги крупным растениям –