Алғашқы жабық тұқымдылар

Алғашқы жабық тұқымдылар
Жабық тұқымдылардың шығу тегі және олардың мүмкін болған арғы тегі ғалымдарды ылғи да ойға қаддырьш келеді. Бұл мәселенің дұрыс шешілуіне осы ғасырдың бас кезінен бастап көп күш жұмсалып келеді. Жабық тұқымды өсімдіктерге көңілдің көп бөлінуі, олардың табиғаттағы және халық шаруашылықтағы маңызының ерекше зор болуымен тікелей байланысты.

Оған мынадай бір мысал келтірсек жеткілікті болады. Жер бетінде жабық тұқымды өсімдіктер пайда болған кезден бастап, сүт қоректі жануарлардың және адамның дамуына бірден-бір қажетті мүмкіндіктер туды. Өйткені жабық тұқымды өсімдіктер пайда болғанға дейін, жер бетінде сүт қоректілер жейтін қорек болмаған.
Әдетте жабық тұқымдылардың шығу тегін, гүлдің шығу тегімен байланыстырады. Гүлдің шығу тегі жөнінде бірнеше теориялар бар. Соңғы уақыттарға дейін ең дәлелденген және жалғыз шамамен дұрыс деп табылған эванттық теория болған. Ол стробилярлық теориямен қосылып, гүлді ашық тұқымдылардың стробилінен (шишкасынан) шығарады. Алайда соңғы кездерде ғалымдардьщ көпшілігі гүлдің шығуының неміс ғалымы В.Циммерман ұсынған теломдық теориясын көбірек мойындап жүр. Бұл теория бойынша алғашқы жоғары сатыдағы өсімдіктер, риниофиттер болған, олардан папоротниктер бастау алған, соңғыларынан өз кезегінде ашық тұқымдылар мен жабық тұқымдылар пайда болған. В.Циммерманның (1930—1965) пайымдауы бойынша жоғарғы сатыдағы өсімдіктердің барлық оргаңцары қарапайым органнан — теломнан пайда болған. Эволюциялық процестің барысыңда теломдар бірігіп стерильді және фертильді синтеломдар түзген. Одан әрі стерильді синтеломдар жапыраққа жөне сабақтьщ өсіне бөлінеді, ал фертильді теломдар спорофиллдерге айналады. В.Циммерманның пікірінше гүлдің пайда болу процесі, вегетативтік органдардың пайда болу процесімен қатар (параллель) жүрген. Мұндай түсіндірмеден жапырақ пен сабақтың эволюциялық тұрғыдан қарағаңда принциптік айырмашылығыньң болмайтындығьш байқау қиын емес. Шьщдығында жапырақты және өстік органдарды (вегетативтік және генеративтік оргаңдарға дифферециацияланбаған) теломдардың системасынан тарихи дамудың барысыңда пайда болған деп қарастырған жөн.
Осы айтылғандардан, жабық тұқымдылардың арғы тегі тек ашық тұқымды өсімдіктер болуы еш талас туғызбайды. Жабық тұқымдылардың мүмкін болған арғы тегі ретіңде ашық түқымдылардың белгілі қатарларының барлығы ұсынылды. Бірақ олардың кейбір мүмкін деп алынған алғашқы формалары вегетативтік денесінің микроскопиялық құрылысының (гнетопсидтерде түтіктердің болуы) жабық тұқымдылардың қарапайым топтарына (түтіктері болмайды) қарағаңда жоғары деңгейде жақсы жетілген. Сол себептенде бұл формалардан жабық тұқымдыларды шығарудың мүмкіндігі жоқ. Егерде жабық тұқымдылардың мүмкін болған арғы тегін анықтауда олардың сүрегінің структурасына шешуші орын берсек, онда жабық тұқымдылардың арғы тегі қарапайым саговниктер немесе беннеттигтер болуға тиісті. Бірақта мүңдай жауапкершілігі жоғары тұжырымға өсімдіктің тек микроскопиялық құрылысының белгілерімен шектелу әрине жеткіліксіз. Сондықтанда салыстырып қарауға және талдау жасауға өсімдіктің жалпы құрылысшының көптеген түрақты белгілерін, мысалы репродуктивтік органдарының құрылысының белгілерін алу қажет. Осыған байланысты ашық тұқымдылардың стробилдеріне (шишки), спорангилеріне және тұқымбүрлеріне салыстырмалы түрде жан-жақты талдаулар жасалынды. Көптеген және әртүрлі салыстырмалы морфологиялық мөліметтерді жинақтай келе, систематик-филогенетиктердің көпшілігі мьшадай тұжырымға келген. Қазіргі кездегі белгілі ашық тұқымдылардың ішінен, жабық тұқымдылардың арғы тегі не тұқымды папоротниктер, не болмаса беннеттиттер болуға тиісті. Сонымен бірге мынадай қызық жорамал айтылған. Беннеттиттер мен жабық тұқымдылардың арғы тегі олардың екеуіне де ортақ бір өсімдік болуы мүмкін. Жабық тұқымдылардың гүлінің пайда болуьша беннеттиттердің қалайда қатысьшың барлығы дәлелдене түсті. Қос жынысты гүлдің алғашқы моделін тек қос жынысты стробилден (шишкадан) шығаруға болады (гүлдің шығуының стробилярлық теориясы), ал мұңдай стробил (шишка) қазіргі кезде белгілі барлық ашық тұқымдылардың ішінде тек беннеттиттерде ғана бар. Сонымен, классикалық филогенетикалық системаның көптеген көрнекті өкілдері мынадай тұжырымға келген, жабық тұқымдылардың тұқымды папоротниктермен де, саговниктермен де беннеттиттермен де туыстық байланысты болған. Бірақта жабық тұқымдылардың шығу тегі туралы гипотезалардың ешқайсысыда мынадай «таңқаларлық фактіні» түсіңдіре алмайды. Ч.Дарвиннің сөзі бойынша жабық түқымдылардың солтүстік ендікте көп мөлшерде және түрлерінің саны жағынан алуан түрлі болып, барлық континенттерде бір мезгілде пайда болуын. Сонымен бірге олардың алғашқы рет қай жерде пайда болғандығы да белгісіз болып отыр.
1954 жылы белгілі ботаник-географ және систематик-эволюционист М.Г.Попов жабық тұқымдылардың эволюциясы жөнінде бүрынғы айтылып жүрген теориялардан принциптік айырмашылығы бар жаңа теория ұсынды. Жабық тұқымды өсімдіктердің шығу тегі мен эволюциясының проблемаларын шешуге жол салған бұл теорияға, бор дәуірінің бас кезінде басталған, туыстығы жағынан бір-бірінен алыс жатқан түрлер мен туыстардың арасыңда жүрген будандасу процесстері негіз болды. Осы теорияны дәлелдеу мақсатында автор мынадай постулатқа сүйенген. Өсімдіктердің жаңа сорттарын шығаруда, біздің уақытымызда үлкен масштабта жүріп жатқан будандастыру процесі, ертедегі геологиялық эпохаларда, түрлердің түзілуінде бұдаңда үлкен роль атқарған. Архегониялы өсімдіктердің систематикалық топтарына морфологиялық талдаулар жасаудың негізінде М.Г.Попов мынадай қорытындыға келген. Архегониялы өсімдіктердің вегетативтік денесінің структурасыңда үш түрлі негізгі тип айқын басымдық көрсетеді: филлофитті, бұл жағдайда жапырақтардың системасы басым болып келеді, сабақтары не бұтақтанбайды, не болмаса нашар бұтақтанады, метамериясы қалыптаспаған (папоротник тәрізділер, беннеттиттер); артрофитті немесе бунақты, бұл жағдайда скелетті өстердің системасы басым болып келеді, өркеннің метамерлері айқын байқалады (қырықбуын тәрізділер, гнетопсидтер); микрофилді-ұсақ жапырақты, бұл жағдайда әртүрлі систематикалық топтардың арасыңда байланыстар не үзілген, немесе нашар қалыптасқан болып келеді (плаун тәрізділер). Осыған байланысты жабық тұқымдыларды берген алғашқы аталық жөне аналық өсімдіктер (родительские пары) М.Г.Поповтың жорамалдауы бойынша беннеттиттер мен гаетопсидтер болған. Осыңдай алыс будандасудың негізінде, аталық пен аналықтың көптеген белгілері бір мезгілде ажыраған. Соған байланысты жабық тұқымдылардың тұқымдастарының типінің тұтастай «веер» секідді шашыраған тармақтары қалыптасқан. Олардың вегетативтік денесінің структурасыңда аталық және аналық өсімдіктердің екеуініңде белгілері болған.
Алғашқы тұқымдастық топтарды ағаштардың түрлері түзген, соңдықтаңда эволюция зоналар бойынша, негізінен саматикалық тұрғыдан жүрген: яғни дамудың бағыты ағаштардан, шөптесін өсімдіктерге қарай жүрген. Соңғылары екі бағытта дамыған: биік жоғарғы еңдікте — суыққа төзімді, немесе криофильді өсімдіктер пайда болған (көп жылдық шөптесін өсімдіктер), ал оңтүстікке қарай шөлейт аймақтарда -құрғақшылыққа төзімді, немесе аридті өсімдіктер пайда болған (бір жылдық өсімдіктер).
Жабық тұқымдылардың шьгғу тегінің «будаңдасу процесі теориясы» гүлді өсімдіктердің бірден тропикалық зонаның әртүрлі аудаңдарында түзілгеңдігін және көптеген тұқымдастардың типінің кенеттен пайда болғандығьшың себептерін түсіндіреді. Сонымен бірге алғашқы жабық тұқымдастардың қай геологиялық эпохада пайда болғандығы мен шығу тегін анықтауға жөне тағы басқа көптеген сұрақтарға жауап беруге мүмкіндік береді. Бұл теория филогенетикалық системаны түзуге бірден-бір жол ашты. М.Г.Поповтың теориясы эволюциялық теорияны, тың ойлардың жаңа қырларымен толықтырды. Табиғат туралы ғылымның фундаментальдық проблемаларын, тіптен кеше ғана шешімі табылмайды деп келген мөселелерді шешудің жаңа жоддарына бағдар береді. Жабық тұқымдылардың мәңгілік жұмбақ сырларын шешуде, бірден-бір тығыз байланыста болатын, жақын ғылымдардың, оның ішінде генетиканың күштерін біріктіре отырып, одан әрі батыл қадам жасау, болашақта қандай ғылымның жолдарының айқын шындыққа әкелетіңдігін көрсетеді.