На большинстве территорий земного шара происходит постоянная смена времен года. Весна сменяется летом, лето – осенью, осень – зимою. Каждое время года по-своему прекрасно, и мы, жители средних широт, хорошо это знаем.
Нам бесконечно дороги и зеленый дым зарождения жизни, и грустное увядание растений, вступающих в состояние покоя. Нас радуют крошечные фонарики подснежников, желтые огоньки одуванчиков, закутанные в белые шали кусты черемухи, медовый запах липы, аромат антоновских яблок, первый встреченный в лесу боровик, золотое сияние кленов, негреющие костры раздетых октябрьским ветром рябин.
Бесконечная цепь изменений лика природы обусловлена сдвигами в физиологическом состоянии растений в зависимости от времен года. Посмотрите в окно. Сейчас наступает весна, одно из самых удивительных времен года – время пробуждения жизни.
Зима... Клубятся по полям вихри февральских метелей. Безжизненными кажутся деревья в февральском лесу. Но так ли это? Посмотрите на кожистые плотные сережки ольхи или березы. Они образовались еще с осени. Наружные чешуи этих сережек надежно прикрывают зачатки цветков от мороза и зимнего испарения. Хорошенько промерзнув в течение 2–3 месяцев, в конце февраля они, не дожидаясь теплых дней, начинают потихоньку набухать.
В почках и соке деревьев быстро увеличивается содержание цитокининов, уровень которых совсем недавно – в декабре-январе – был минимальным. Цитокинины относятся к фитогормонам – веществам, влияющим на жизнедеятельность растений. Они вызывают деление клеток, активируют их рост, замедляют процессы старения. Так, еще в феврале, деревья незаметно для нашего глаза начинают подготовку к грядущей весне.
В марте, когда еще всюду лежит снег, деревья празднуют весну. Несмотря на морозный воздух, темные стволы деревьев разогреваются под солнцем и растапливают снег вокруг себя, образуются проталины с обнаженной влажной землей.
Первой из всех деревьев в наших северных областях зацветает ольха. Вслед за ольхой распускается береза. В теплые весенние дни они успевают отцвести до появления листьев на их ветвях. При малейшем порыве ветра поднимается облачко легкой пыльцы. Развернувшиеся листья только мешали бы деревьям развеивать по ветру свою пыльцу и ловить чужую.
При половом размножении содержимое клетки хламидомонады делится и образуется большое число гамет. Потом оболочка материнской клетки прорывается, и гаметы, имеющие по два жгутика, выходят в воду, плавают, соединяются попарно своими носиками, где расположены жгутики, и, наконец, полностью сливаются друг с другом. У большинства хламидомонад трудно отличить, какие гаметы мужские, какие женские. Они одинаковы по форме и одинаково подвижны. Однако есть некоторые виды хламидомонад, которые образуют неподвижные крупные женские гаметы (яйцеклетки), а другие особи — мелкие подвижные мужские гаметы (сперматозоиды). После слияния гамет жгутики исчезают, образуется зигота, которая сразу же покрывается оболочкой.
Через некоторое время зигота прорастает. Первое деление ее ядра редукционное — особое деление ядра, при котором число хромосом в клетке уменьшается вдвое. В результате второго деления каждого из ядер образуются 4 клетки с одним набором хромосом в их ядрах. Оболочка зиготы лопается, и новые клетки выходят в воду, плавают при двух жгутиков. Достигнув размеров материнской клетки, они могут снова размножаться бесполым и половым путем.