7. Происхождение семян

Впервые орган, похожий на семя, мог появиться у разноспоровых папоротникообразных растений. Семя состоит из интегументов, или покровов, под защитой которых развивается макроспора; в макроспоре мы должны найти заросток и архегонии. После оплодотворения яйцеклетка архегония разрастается в зародыш; зрелое семя есть хранилище молодого растения с корешком, почечкой и специальными зародышевыми листьями - семядолями. У многих растений, кроме того, развивается еще специальная питающая зародыш при прорастании ткань, эндосперм, иногда называемый белком, так как он по своей функции напоминает белок куриного яйца.

Семена голосеменных растений принципиально отличаются от семян покрытосеменных тем, что у более древних голосеменных эндосперм есть не что иное, как заросток, т. е. гаметофит. он формируется очень рано и к моменту оплодотворения уже совершенно готов. У более молодых покрытосеменных растений эндосперм до момента оплодотворения отсутствует вовсе, здесь он заменен антиподами. Мы уже упоминали выше, что число сперматозоидов в пыльцевой трубке у покрытосеменных два. Один из них оподотворяет яйцеклетку и тем вызывает образование зародыша, другой же сливается с центральным ядром зародышевого мешка и через последующие повторные деления образованной таким образом второй зиготы дает эндосперм. Таким образом эндосперм голосеменных и эндосперм покрытосеменных не эквивалентны между собой. Один соответствует заростку, а другой близнецу зародыша.

Листья папоротникообразных растений силурийской, девонской и каменноугольной эпох сначала представлялись все как листья настоящих папоротников. В 1904 г. Оливер и Скотт в Англии (P. W. Оlivеr and D. H. Sсоtt. On the structure of the palaeozoic seeds Lagenostoma Lomaxi. Phil. Trans. Roy. Soc., vol. 197, B. 193, 1904) выяснили принадлежность находимых в каменноугольных пластах семян к листьям древовидного папоротника Lyginodendron oldamium Will., который таким образом оказался не папоротником, а голосеменным растением и стал первым представителем особого класса семенных папоротников или Pteridospermae. В последнее время доказано (E. Dix. Seeds associated with Linoptcris Miinsteri Eichn Annals of Botany, vol. 42, 1019-1023, 1928), что большинство папоротниковых листьев, находимых в каменноугольных отложениях, принадлежит птеридоспермам, но все же семена редко сидят на листьях, чаще их находят отдельно. Известны, однако, и прямые находки листьев, по краям которых сидят семена. Таковы находки некоторых Pecopteris, Linopteris и пр. Даже оригинальный глоссоптерис, этот наиболее типичный представитель гондванской флоры, оказался семенным растением.

Семена папоротников птеридосперм несколько походили на семена современных саговников с крупной пыльцевой камерой, часто они сидели в особой «чаше», т. е. были окружены небольшими листочками. Странную на наш взгляд картину представляли собой эти многочисленные в свое время папоротники, часто с кружевной листвой, по краям которой свешивались массивные семена.

В ряду плауновых известен род лепидокарпон (Lepidocarpon), у которого односеменные макроспорангии были окружены специальным покровом, или интегумептом, и сверх того еще несколькими спорофиллами. Отсюда легко себе представить и возникновение семян у кордаитов и гинкговых.

Таким образом, возникновение семян старше возникновения цветка. Древнейшие семена одиночны, соответствуют отдельным макроспорам, которые были окружены защитными выростами и листочками. Значение их то, что заростки, развившиеся внутри макроспор, получили от материнского растения больше защиты и питания, чем у тех папоротникообразных, макроспоры которых падали с дерева в болото или на сырую почву и там уже развивали заростки, архегошш и зародыши, как это например, у лепидодендронов.

Семя как совершенный орган зародышевой жиз. возможность развивать и сохранять зародыши от разрушительных климатических влияний, дало растениям возможность проникнуть в глубь обширных материковых пространств, оторваться от морских побережий и, используя кратковременные влажные периоды, в связи с временами года, - развить обширные заросли. А там, где растений много, они сами увлажняют воздух, испаряя воду за счет грунтовых вод, и дают возможность ютиться в их тени также и представителям древних типов самостоятельно живших лишь у воды.

Заканчивая наш обзор, мы видим, что многое еще не выяснено, не установлены точные факты прошлого, нет возможно проследить всю цепь изменений, предшествовавших явлениям современности. Но это еще придет.