Текст книги "Растения и грибы. Детская энциклопедия"

Алексей Бондарев
Растения и грибы. Детская энциклопедия

Научный редактор Борис Свириденко

Серия «Чевостик»

Публикуется впервые

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.

© ИП Томисонец Д. А., брендбук, 2024

© Бондарев А. А., текст, 2024

© Оформление. ООО «Манн, Иванов и Фербер», 2024

* * *

Давайте знакомиться!

Здравствуйте, ребята! Меня зовут Чевостик. Я живу на книжной полке в библиотеке у дяди Кузи. Не удивляйтесь: я небольшого роста, а нижняя полка в книжном шкафу дяди Кузи очень высокая и просторная, поэтому мне на ней хорошо и удобно. Какой я? Похож на обыкновенного мальчишку, волосы рыжие, характер весёлый. Дядя Кузя в шутку зовёт меня Чевочкой с хвостиком. Но никакого хвоста у меня нет, зато есть ушки на макушке. Больше всего на свете я люблю узнавать новое, поэтому всё время задаю дяде Кузе всякие вопросы. О чём бы я ни спросил, он всё знает и мне рассказывает. Это потому, что дядя Кузя очень умный. Он прочитал много-много разных книг. А ещё мы с ним любим путешествовать! В путешествиях нам помогает времяскок. Это такой прибор, его дядя Кузя изобрёл. Набираешь на времяскоке место и время, куда хочешь попасть, раз, два – и уже там! Сегодня мы наверняка тоже куда-нибудь отправимся!

Путешествие начинается!

– Дядя Кузя, мой любимый кактус засох! Я его совсем недавно купил в цветочном магазине…

– Вот это да! Чевостик, кактусы – очень стойкие растения. Как же это получилось? Ты его, наверное, совсем не поливал?

– А вот и нет, полил вчера.

– А до этого?

– Позавчера!

– Так… А до этого?

– Позапозавчера.

– Всё понятно, Чевостик. Твой кактус не засох, он вымок. Понимаешь, если растение приспособилось выдерживать засуху, то избыток воды для него вреден.

– Ох, значит, я сам сгубил свой замечательный кактус.

– Ты оказался слишком заботливым, Чевочка. Но не переживай, мы купим новый кактус, ты будешь заботиться о нём правильно, и он проживёт очень долго.

– Спасибо, дядя Кузя. А водорослям в моём аквариуме не вредно постоянно жить в воде? Может, их нужно вытаскивать, чтобы они не вымокли?

– Нет, так делать точно не надо. В аквариуме у тебя живут водные растения, и если их оттуда вытащить, то они быстро засохнут. И кстати, растения, которые мы посадили в аквариуме, – это не водоросли.

– Как так? Они живут и растут в воде, а не водоросли? Странно…

– В мире существует много самых разных растений, и у каждого свои потребности в воде, почве, температуре. Некоторым из них приходится дружить с животными и друг с другом.

– Дядя Кузя, мне очень интересно познакомиться с этими растениями! Вдруг они и со мной захотят подружиться…

– Да, Чевостик. Мы, наверное, даже найдём такие, которые можно взять с собой и посадить дома в горшках или под окнами, в палисаднике. И кактусы поищем, и другие растения, которые украсят дом. А некоторые из них могут принести пользу в хозяйстве.

– Точно! Кроме кактусов я хочу найти мухомор и пересадить его в горшок. Мухоморы такие красивые. И подберёзовик красивый, его тоже с собой возьмём, я о нём буду заботиться и никому не дам сварить из него суп.

– Так мухомор и подберёзовик – грибы, а не растения, с ними такой фокус не пройдёт. Если их просто выкопать, то посадить в горшок уже не получится, хотя бывают такие грибы, которые можно выращивать даже в горшке, правда, лучше этим заниматься в теплице.

– Вот это да! Но ведь грибы растут из земли, как растения, живут среди травы в лесах и на лугах. В чём же разница между ними?

– Различий между грибами и растениями больше, чем сходств. Это два отдельных больших царства живой природы, хотя они обычно существуют бок о бок, иногда помогая друг другу, а иногда – враждуя. Поэтому мы сможем познакомиться с ними в одном путешествии при помощи времяскока.

– Ура! Не терпится в путь. Куда отправимся сначала?

– Сперва – в океан. Как и животные, растения и грибы вышли на сушу из морских пучин, но и те, кто там остался, поражают красотой и разнообразием. Настраиваю времяскок. Наши дни, Дальний Восток России, Тихий океан. Вперёд!

Задание

Какие растения есть у тебя дома? Как они называются? Какие из них нужно поливать часто, а какие гораздо реже? Почему?

В глубинах океана. Водоросли под микроскопом

– Дядя Кузя, я думал, что мы отправимся в тропики, на коралловый риф, ведь он так похож на сказочный лес. Некоторые кораллы не отличить от грибов, кактусов и деревьев. А мы плаваем где-то посреди океана, отсюда дна вовсе не видно, никаких рифов.

Кораллы

Прикрепляющиеся ко дну животные с щупальцами, часто имеют твёрдый скелет причудливой формы.

– Коралловые рифы очень красивы, но ведь ты знаешь, что кораллы в действительности – животные. Хотя в старину учёные и называли кораллы, губки и некоторых других морских животных зоофитами, то есть «животнорастениями». На коралловых рифах тоже встречаются растения, хотя самые большие и красивые морские растения живут у берегов более холодных морей, чем те, где любят жить кораллы. Но давай сначала познакомимся с самыми маленькими зелёными обитателями моря.

– Отправляемся в микромир, в гости к бактериям?

– Да, как без них. Бактерий в океане множество, но сегодня мы повидаемся только с одной их группой – цианобактериями. Прежде их называли сине-зелёными водорослями. Синезелёными – за цвет, а водорослями – за образ жизни. Они не только живут, как водоросли, в воде, но и их роль в природе похожа на ту, которую играют настоящие водоросли и растения суши. И цианобактерии, и водоросли умеют использовать энергию солнечного света, чтобы из углекислого газа и воды создавать органические вещества, такие как углеводы, а попросту говоря – сахара. Этот процесс называется фотосинтезом. Из образовавшихся веществ они строят свои тела-клетки, это нужно им, чтобы расти и размножаться. А побочным продуктом фотосинтеза становится газ кислород.

Кислород

– Но это очень нужный газ, ведь мы им дышим. А цианобактерии его просто выбрасывают?

– Хорошо, что они это делают. Кислород – действительно самый важный газ в составе земного воздуха, он необходим для дыхания не только людям, животным и грибам, но и растениям и даже большинству бактерий. И все они во время дыхания выделяют углекислый газ, который потом можно использовать при фотосинтезе. Поэтому круговорот веществ в природе никогда не останавливается, а вращает его энергия солнца. Цианобактерии за те миллиарды лет, что они живут на Земле, выбросили в атмосферу столько лишнего для них кислорода, что его хватило надышаться самым разным организмам. Без цианобактерий не возникли бы животные, а значит, и люди.

– Такие маленькие, но такие важные! Вон они плавают вокруг, крохотные зелёные шарики.

– Цианобактерии важны не только тем, что производят кислород, их с аппетитом поедают микроорганизмы покрупнее, наподобие амёб, инфузорий и жгутиконосцев. Но давным-давно, миллиард лет назад, захваченные цианобактерии поселились в клетке крохотного хищника. Оказалось, что можно получать питательные вещества от живущих внутри клетки цианобактерий, не переваривая их, а подставляя солнечному свету и снабжая их углекислым газом. Такие микроорганизмы и стали первыми водорослями, состоящими из одной клетки, то есть одноклеточными. А цианобактерии внутри них превратились в хлоропласты – органеллы, то есть части клеток водорослей. Именно в хлоропластах находятся ярко окрашенные вещества разных оттенков зелёного цвета, необходимые для использования энергии солнца – хлорофиллы.

– Хорошо, что они подружились.

– Такая дружба в природе называется симбиозом. Она возникала много раз между микроорганизмами, поэтому в океане можно встретить причудливые водоросли разной формы и цвета, которые приходятся друг другу очень дальними родственниками. Одноклеточные водоросли вообще сильно отличаются от знакомых нам сухопутных растений. Например, некоторые из них могут активно плавать или ползать. Поэтому их часто не считают настоящими растениями. А вот и первые водоросли у нас на пути.

– Ой, какие они страшные, с шипами и гребнями, хвостиками, совсем не похожие на кругленьких цианобактерий. И они вовсе не похожи на настоящие растения с листиками и цветочками!

– Точно, страшные, не зря их назвали динофлагеллятами, то есть «страшными жгутиконосцами». Одни динофлагелляты и сейчас могут слопать бактерию, которую встретят на пути, а другие предпочитают мирно фотосинтезировать на свету. Самих динофлагеллят поедают маленькие рачки и рыбки, а их едят рыбы побольше, которыми питаются дельфины, тюлени, морские птицы. Так что цианобактерии и динофлагелляты стоят в начале пищевой цепи в океане. Такие крошечные организмы, занимающиеся фотосинтезом, называют фитопланктоном. Некоторые животные научились проглатывать и приручать динофлагеллят, чтобы те синтезировали питательные вещества только для них. Это умеют делать некоторые медузы и моллюски, а уж внутри кораллов живёт великое множество динофлагеллят, поэтому кораллы обычно поселяются на небольшой глубине, чтобы их ручным водорослям хватало света.

– Значит, старинные учёные не зря называли кораллы животнорастениями. Получается, чем больше цианобактерий и динофлагеллят живёт в море, тем больше пищи и кислорода достаётся морским животным?

– Так, да не так, во всём важна мера. Для жизни фитопланктону нужны некоторые растворённые в воде минералы, так же как нам нужны витамины в пище. Если в море, реку или озеро попадает слишком много этих минералов, например если дождь смоет удобрения с полей, то динофлагелляты и цианобактерии очень сильно размножатся и могут отравить воду своими выделениями. Такое явление называют «цветением воды», от него гибнут рыбы и другие морские животные.

– Ух, умеют динофлагелляты напугать. А это что за красивые штуки плавают? Они сплошь покрыты узорами и напоминают стеклянные ёлочные игрушки.

– Это диатомовые водоросли, или диатомеи. У них причудливый панцирь из двух створок, закрывающихся, как пенал. Со временем клетке такой водоросли становится тесно внутри панциря, и она делится на две новые клетки. После деления каждая клетка-дочка забирает себе одну половинку панциря, а вторую отращивает заново. Состоит их панцирь из кремнезёма, вещества, которое действительно используется при производстве стекла. Панцири отмерших диатомей долго парят в толще воды и оседают на дно океана, где образуют толстые слои ила. Из такого диатомового ила состоит горная порода – диатомит, это полезное ископаемое, которое используют в промышленности и сельском хозяйстве.

– Надо же! Такие крохотные растеньица, а из них получаются настоящие горные породы.

– И не только из диатомей. Видишь те крохотные водоросли, покрытые панцирем из колечек, будто чешуёй? Это кокколитофориды. Панцирь у них из другого минерального вещества, карбоната кальция. Из бесчисленных панцирей древних кокколитофорид на дне древних морей образовался мел, которым ты пишешь на доске в школе. И конечно, в основном из отмершего древнего фитопланктона образовались важнейшие полезные ископаемые – нефть и природный газ.

– Дядя Кузя, надо набрать этих красивых крохотных водорослей и вырастить в аквариуме. Может, получится сделать из них немного мела и нефти…

– Морские водоросли в пресной воде жить не смогут, но там есть другие, похожие на них создания. Если они попадут в аквариум, то на свету могут его весь заполонить, тогда вода в аквариуме станет зелёной, и придётся его чистить. А некоторые микроскопические водоросли могут жить на влажной почве и камнях.

– Вот это да, я всегда думал, что водоросли мягкие и похожи на травку, а оказалось, что они выглядят как крохотные причудливые коробочки и шарики и прячутся в твёрдую скорлупку.

– Не спеши с выводами, Чевостик. Водоросли бывают очень разные, далеко не все из них микроскопические, есть и огромные. Сейчас мы увидим настоящий лес из водорослей. Далеко нам отправляться необязательно. Настраиваю времяскок. Прибрежные воды Приморского края. Вперёд!

Задание

Внимательно прочитай описание диатомовых водорослей, затем изобрази парочку симпатичных диатомей цветными карандашами. Почему их панцирь состоит из двух створок?

В чаще водорослей. Цветовое разнообразие и особенности размножения

– Да это действительно лес! Настоящие деревья намного-намного выше человеческого роста, а под ними – кустики и травы.

– На деревья эти водоросли похожи лишь издали, но если присмотреться, то несложно заметить разницу. У настоящих наземных деревьев и кустарников есть твёрдые стволы и ветви, к ним крепятся листья, цветки. А у водорослей ничего этого нет. Их тела называют слоевищами, или талломами, это собрание множества похожих друг на друга крохотных клеточек, которые в древности научились жить дружно одной колонией, а потом вообще не смогли друг без друга, потому что вместе проще справляться с трудностями. Такие водоросли называются многоклеточными. Клетки всего тела таких водорослей очень похожи друг на друга, а водоросли целиком обычно похожи на нити, пластинки или ленты, прямые или разветвлённые. Они купаются в солнечных лучах и воде, которая снабжает всеми необходимыми веществами и поддерживает их вес, поэтому слоевища мягкие и не стоят прямо, если их вытащить на берег. Нет у водорослей и корней, вместо них – похожие на нити или присоски ризоиды, которыми водоросли крепятся к камням или ракушкам. Их достаточно, чтобы водоросль не унесло морское течение, а больше ей от морского дна ничего не нужно: ни воды, ни питательных веществ.

– А как может разделиться такая большая водоросль? Вдоль или поперёк? Наверное, им ещё сложнее, чем коробочкам-диатомеям.

– Такие большие водоросли размножаются по-другому, Чевостик. Многие водоросли размножаются частями слоевища. Иногда от родительского растения отделяются особые клетки, которые вода уносит далеко-далеко. Это споры. На новом месте из них вырастает другая многоклеточная водоросль. Или клетка-путешественница гамета может встретить вторую такую же клетку, слиться с ней в новую клетку – зиготу – и тоже дать начало большой водоросли.

– Водорослевый лес выглядит как осенний, хотя сейчас лето. Тут вокруг такие яркие краски. Кроме зелёных, очень много желтеющих водорослей и есть даже красные, ярче наших клёнов и осинок в сентябре.

– Этот лес такой разноцветный круглый год. Дело в том, что водоросли очень разнообразны по составу пигментов – красящих веществ, которые помогают им захватывать энергию солнца; к ним относится и зелёный хлорофилл. Одни из водорослей зелёные, как почти все растения суши, во всяком случае летом. Зато другие всю жизнь – красные, а третьи – бурые. Их так и делят по цвету на эти группы. Разнообразие пигментов позволяет им улавливать свет на больших глубинах, где для обычного растения было бы слишком темно. Самые теневыносливые из них – красные водоросли, или багрянки, их пигменты позволяют ловить зелёные, голубые и особенно синие и фиолетовые лучи света, проникающие в воду глубже других. Красные водоросли встречаются на глубине почти триста метров! На такой глубине нам пришлось бы использовать фонарик, чтобы не заблудиться. Некоторые красные водоросли такие же твёрдые, как панцири диатомей и кокколитофорид, их клетки заключены в оболочку из карбоната кальция. Этим они напоминают кораллы и вместе с ними строят рифы, потому и называются кораллиновыми водорослями. Но большинство других водорослей – мягкие. Вот, пощупай.

– Она не только мягкая, но и скользкая.

– Главное вещество, из которого построены тела многоклеточных водорослей и наземных растений, – это целлюлоза. Молекулы целлюлозы длинные и гибкие, они представляют собой цепочку маленьких молекул сахара, получаемых при фотосинтезе. Каждая клеточка водоросли окружена прочной оболочкой из переплетённых молекул целлюлозы. Целлюлоза, ещё её называют клетчаткой, – одно из самых распространённых в живой природе веществ, ведь она необходима каждому растению. А людям важно получать целлюлозу с пищей каждый день, она нужна для пищеварения.

Целлюлоза

– А эти водоросли вкусные? Выглядят не очень аппетитно.

– Ещё какие вкусные. Красные водоросли – один из деликатесов кухни стран Дальнего Востока. Некоторые по вкусу напоминают креветок. Ещё из таких красных водорослей изготовляют вещество агар-агар, нужное для производства желейных конфет, а также для разведения бактерий, необходимых учёным для работы.

– Ой, надо их попробовать. А вот эти бурые водоросли есть можно?

– Конечно! Ведь это ламинария, нам она известна как морская капуста, из неё делают свежие и консервированные салаты. Ламинария и другие морские водоросли богаты витаминами и минералами, особенно йодом, которого часто не хватает жителям далёких от моря земель. А люди, живущие на берегу океана, нередко кормят выброшенными прибоем водорослями коров.

– На сухопутную капусту ламинария вовсе не похожа, такая длинная.

– В длину она достигает двадцати метров, а в водорослевых зарослях – которые часто называют водорослевыми лесами – далёких морей и океанов, например у берегов Калифорнии, встречаются и другие огромные бурые водоросли. Например, макроцистис, он в длину бывает и до пятидесяти метров, а в день вырастает на полметра. Есть и небольшие бурые водоросли, например саргассум. Некоторые его виды обитают посреди Атлантического океана, свободно плавая в верхнем слое воды, и эти акватории в честь них называют Саргассовым морем. Чтобы не погружаться в пучины океана, у саргассума есть специальные поплавки, наполненные воздухом.

Зелёные же водоросли обычно невелики, этим они напоминают наши земные травы. Они похожи и цветом. Это не случайно, ведь зелёные водоросли и наземные растения – родственники. Зелёных водорослей много в реках и озёрах, куда редко проникают водоросли бурые и красные. Существуют и микроскопические зелёные водоросли, некоторые из них можно встретить на влажной почве, на снегу и на стволах деревьев.

– Наверное, в водорослевом лесу водится много разных зверушек. Или только рыбки?

– Тут водятся даже ёжики, правда, морские. Морскую капусту они обожают. Водорослевые леса дают пищу и убежище множеству животных, этим они похожи на сухопутные леса.

– Если тут есть ёжики, может, на дне и грибы растут, морские подкапустники?

– В более тёплых морях можно найти зелёную водоросль, очень похожую на семейку опят, – ацетабулярию. У каждого «опёнка» есть ножка и шапочка-зонтик. На самом деле всё это семейство целиком состоит из одной клетки. Это один из самых больших одноклеточных организмов в мире! Но и настоящие грибы в море тоже живут, водятся они и в этом лесу. Правда, чтобы их рассмотреть, нам пришлось бы снова уменьшаться до микроскопических размеров. Грибы эти выглядят скучно, как похожие на нити клетки, которые обвивают и пронизывают гниющие водоросли. Такие нити называют гифами. Все вместе гифы гриба называют грибницей, или мицелием. Грибы не умеют заниматься фотосинтезом. Как и животные, они поглощают готовые питательные вещества, которые создали растения. Но если животные проглатывают пищу и переваривают её внутри себя, то гифы гриба оплетают и прорастают внутрь кусочка пищи, растворяют его, а затем втягивают питательные вещества всей своей поверхностью. Стенки гиф состоят из твёрдого вещества, которое называют хитином. Из него же состоит панцирь насекомых и раков Гоняться за своей добычей грибы не могут, поэтому они поглощают всё, до чего дотянутся.

– Это как будто если я захочу сделать бутерброд на кухне, то не пойду туда, а отращу длинную руку или язык, который дотянется до холодильника! Но всё время расти к своей еде неудобно…

– Грибы с этим отлично справляются. Их гифы ветвятся и проникают в самые укромные уголки морского дна и суши. Если бы не грибы, там скапливались бы горы отмерших растений и других организмов. Вот грибы вместе с бактериями эти вещества и перерабатывают, а освободившиеся в итоге минералы и углекислый газ используют водоросли. Так повелось ещё миллиард лет назад. Выходит, роли у растений и грибов в природе совершенно разные. Науку, изучающую грибы, называют микологией, а науку о растениях – ботаникой.

– Жаль, что тут нет таких больших и красивых грибов, как на суше, а то я бы походил здесь с лукошком, точнее поплавал. Хотя морской капусты я уже набрал, можно будет сделать из неё салатик, когда вернёмся домой.

– Тогда нам пора на сушу, пойдём поищем, что ещё можно добавить в салат. Но сначала отправимся в глубокую древность, на четыреста миллионов лет назад, когда растения только выбирались на берег, а грибы им в этом помогали. Ведь сначала жизнь развивалась в морях и океанах, и долгое время на суше можно было встретить только бактерии. Настраиваю времяскок. Вперёд!

Задание

Какие предметы в твоей комнате или на кухне чем-то похожи на водоросли? Чем они их напоминают? Найди два-три таких предмета и расскажи о своих наблюдениях.