Креаціоністів, для яких Біблія є авторитетним джерелом, часто запитують про те, як рослини розмножились та поширились після руйнівного Всесвітнього потопу. 

Скільки рослин і насіння було взято Ноєм на ковчег? Невже деякі рослини та насіння пережили Потоп лише тому, що випливли на поверхню води або просто текли за течією? Якщо так, то як вони змогли розмножуватись або знову закріпитись корінням у землі після катаклізму? Чи могли деякі рослини вижити завдяки тому, що їхнє насіння або спори могли літати в повітрі над водою? Чи сприяли люди та тварини появі рослин на інших континентах планети? 

Мета цієї статті – дати відповіді на ці та інші запитання стосовно виживання та розповсюдження рослин після Потопу, та розглянути механізми, за допомогою яких це могло статись.

Вступ

Рослини творять дивовижні чудеса з енергією сонця. Вони перетворюють сонячне світло в їжу. Це важливо для тварин і людей, оскільки вони не можуть харчуватись сонячним світлом. Навіть на ранніх етапах життя тварини (і люди, які мають багато спільних з тваринами ознак) вже мають усі основні та необхідні для життя структурні частини тіла, в той час як рослини постійно створюють нові протягом усього життя. 

Живі рослини зберігають у собі ембріональні тканини, які самі себе відроджують і постійно виробляють основні структури (листя, коріння, стебла, квіти, плоди чи шишки). Проте умови довкілля, до якого намагається прижитись рослина, можуть вплинути на новоутворені структури росту та розмноження.

Рослини вміють контролювати або регулювати свої внутрішні функції. Так само як тварини, вони виробляють хімічні сполуки, так звані гормони, які синтезуються в одній частині рослини для того, щоб клітини в іншій частині відреагували на сигнал. Наприклад, це може бути цвітіння у певний момент, коли плоди зможуть дозріти, або коли дерева скидають листя на зиму. Здатність рослин утворювати нові частини, зменшувати їх кількість або і взагалі позбуватись їх (листя, стебла, квіти, фрукти) є необхідною умовою виживання, але водночас ця особливість є невід'ємною частиною їхнього унікального дизайну. 

На відміну від тварин, рослини не можуть пересуватись у пошуках їжі, однак вони оснащені іншими механізмами, які дозволяють їм реагувати на навколишнє середовище.

Екофізіологія – це галузь біології, яка займається вивченням реакції організму, що росте, на екологічні умови. Стрес від втрати води, зміни хімічного складу повітря, скупчення інших рослин та затоплення можуть змінити спосіб функціонування рослини. Причиною цих змін можуть бути генетичні, хімічні та/або фізичні чинники.¹ Зміна клімату, яка спостерігається нами в сучасному світі, це особливо гостра та актуальна тема досліджень.

Типи насіння та механізми поширення

Рослини мають здатність пристосовуватись та використовувати нові землі як свої ресурси за допомогою різних способів поширення насіння та швидкого оселення. Коли зріле насіння знаходиться в несприятливих умовах, воно може перебувати в стані спокою до тих пір, поки навколишнє середовище не стане сприятливим. 

На вибір засобів розмноження впливає особлива структура тіла рослини, її плодів та насіння. Адаптація може відбуватись за допомогою поживних плодів, які привертають увагу дикої природи, твердих кісточок або горішків, які здатні триматись на плаву, мільйонів неймовірно маленьких насінин, пухнастого насіння, фруктів, які можуть викидати своє насіння в діаметрі кількох метрів. Насіння може міститись у шишках (сосна), стручках (гледичія колюча), капсулах (верба), горіхах (каштан, дуб), різноманітних фруктах та ягодах (малина, вишня, яблуко), а також воно може мати крила (ясен, в'яз, клен).² 

Гавайська флора та фауна — приклад розмноження рослин, які на своєму шляху долають довгі відстані. Їхнє насіння витримало вплив солоної води або ж було досить маленьким, що дозволило йому з легкістю бути підхопленим вітром чи потрапити в дзьоб птаха. Такі особливості й допомогли пережити довгу подорож через Тихий океан.³

Птахи (за допомогою травного тракту або в пір’ї), вітер (повітряними потоками) або хвилі (океанськими течіями) можуть переносити насіння через океани. Насіння австралійської сосни (Casuarina) витримало занурення в солону воду на невизначений час, при чому воно не пристосоване до плавання. Вважається, що насіння цих рослин перетнуло океани за допомогою течій на плавучій вулканічній пемзі, що і дало йому можливість прорости.

Зовнішній шар захищає внутрішній рослинний ембріон від пошкодження або висихання. Цей шар відіграє важливу роль у довговічності насіння. Довговічність насіння є екологічною характеристикою рослини нарівні з фізичною та хімічною. Форма росту певного виду рослин та тип поширення насіння пристосовані до середовища проживання, в якому вони зазвичай зустрічаються. 

Тонка шкірка насінини не захищає від води, але дозволяє світлу швидко проникати в неї і сприяти її проростанню.⁵ 

Деякі рослини є єдиним видом, який населяє певний ареал. Такі види зазвичай ростуть в складних умовах, причому ґрунт у таких місцевостях часто бідний і неродючий. Як рослинам вдається так швидко і рясно заселяти такі території? Просто вони запрограмовані на такі умови і мають міцне, термостійке і довговічне насіння. Інтенсивне тепло від вогню може порушити стан спокою насіння деяких рослин (Акація). Хімічний бар'єр захисного шару їхнього насіння пошкоджується, що призводить до швидкого проростання.⁶

В Ізраїлі під час розкопок палацу Ірода Великого у 1963 році дослідники виявили давню посудину, наповнену насінням фінікової пальми. Дослідження Цюріхського університету підтвердило його вік (від 155р. до н.е. і до 64 р. н.е.). Протягом наступних 40 років насіння підживлювали добривами та збагачували гормонами, а в 2005 році посадили. В результаті виросло одне з найдавніших відомих насіннєвих дерев, яке успішно проросло. Це єдина існуюча фінікова пальма – вид дерева, який вважався вимерлим протягом 1800 років. Рослині дали назву "Мафусаїл" в честь найстарішої людини, вік якої записаний в Біблії.^7, 8 

Древнє насіння аралії маньчжурської розміром з фундук було знайдено в торф'яному шарі на сухому дні озера в Китаї. Воно мало дуже товстий захисний шар. Було здійснено декілька спроб проростити його і для більшості насінин зрештою це вдалося. За допомогою аналізу декількох зернин вдалось встановити їхній вік (від 830 до 1250 років).⁹

Надзвичайність тропічних стручків та горіхів полягає в тому, що вони можуть вижити навіть після місяців або навіть років проведених у морі. Вони дуже плавучі і мають товсту захисну оболонку, яка перешкоджає проникненню солоної води. Наприклад, насінина-ембріон кокоса та соковите біле «м'ясо» (ендосперм) знаходяться всередині жорсткого шару (ендокарпій), оточеного товстим лушпинням. Насіння інших рослин захищене товстими дерев'яними шарами і має внутрішні порожнини, наповнені повітрям, що тримають їх на плаву. Часто таке насіння перетинає навіть океани. 

Оскільки під час Потопу загинуло багато тварин, їхні туші могли плавати на поверхні води, зберігаючи в собі насіння та захищаючи його від зовнішнього впливу. Ранні експерименти Дарвіна показали, що багато видів насіння навіть у шлунках плаваючих птахів можуть до 30 днів зберігати здатність прорости.¹¹

Чи знали ви, що риба також може сприяти поширенню насіння? Як відомо, велика рогата худоба, вівці, коні, олені, ведмеді, кролики, птахи та риба можуть переносити життєздатне насіння. Для цього явища існує навіть спеціальний технічний термін — ендозоохорія. Під час Потопу за часів Ноя прісноводна та морська риба, яка знаходилась в особливих умовах, могла вижити, незважаючи на те, що тимчасово була переміщена зі свого звичного місця проживання. 

Риба Colossoma macropomum, що мешкає у водах Перу, їсть в основному фрукти і може переносити насіння на відстань до 5 км вниз по річці Амазонка. Дослідники дослідили 230 риб та знайшли майже 700 000 неушкоджених насінин 22-х видів рослин, що складає 21% від тих видів, які плодоносили в період повені. Основою взаємозв'язку між цією рибою та рослинами є сезонні дощі, які можуть лити до 9 місяців і утворювати водойму глибиною до 6 м, яка висихає майже п'ять місяців. У сезон дощів ця риба проводить 90% свого часу в затоплених місцях в очікувані фруктів, які падають у воду.¹²

Є два способи розмноження рослин: статевий (насіння) і нестатевий (вегетативний). Розмноження квітів за допомогою насіння неможливе без запилення — розподілом генетичного матеріалу між двома рослинами. У природі таке потомство відрізняється одне від одного і від своїх батьків. Вегетативне розмноження означає «клонування», яке здійснюється вченими: молоде потомство — це генетична копія батьківської рослини.

Кисень та вода – дві також невід’ємні умови розмноження. Після запилення розвиток життєздатних насінин може або відбутись, або не відбутись. Умови навколишнього середовища відіграють важливу роль. Сильні заморозки, сніг чи дощ у період цвітіння можуть загальмувати цикл насіння на цілий рік. Навіть якщо життєздатне насіння було засіяно, воно може чекати в землі до наступного року, коли умови сприятимуть проростанню. Вчені, діяльність яких пов’язана з рослинами, притримуються думки, що стан спокою є не лише причиною того, що насіння не пробуджується. Вони вважають, що це його певна характеристика, яка визначає умови, сприятливі для проростання.¹³

Багато рослин розмножуються альтернативними способами. Найбільш поширений – вегетативне розмноження за допомогою кореневищ. Кореневища — повзучі підземні коренеподібні стебла, які ростуть від рослини і дають початок новому життю, тобто новій рослині. За допомогою такого способу розмноження одна рослина може утворити взаємопов’язану систему коріння, яка може зайнмати площу в декілька метрів. Ця властивість рослини сприяє швидкому її поширенню на навколишній території.

Поширення в екстремальних умовах

Оскільки рослини є основним компонентом харчової промисловості в світі, основна увага досліджень XXI століття спрямована на посівне насіння. Через те, що людина не може створити нові площі землі, науковці досліджують, як можна пришвидшити ріст рослин та утворення ними нового насіння. 

Arabidopsis thaliana росте у різних частинах світу. Це перша рослина з завершеною послідовністю генома. Послідовність показала дуже просту рослину, весь геном якої складається з порівняно невеликого набору генів, які програмують час брунькування бур'яну, його цвітіння, період спокою або період утворення насіння. Ця рослина є представником родини капустяних (Хрестоцвіти). Таку назву рослина отримала завдяки своїй рівномірній структурі квітки, чия форма нагадує хрест. 

A. Thaliana  має характерне самозапилення та швидкий життєвий цикл (5-7 тижнів). Ця рослина виробляє багато насіння і є всесвітньо відомою завдяки своїм фізичним можливостям та порівняно простим генетичним рисам її генома. Відомо, що лише декілька генів безпосередньо беруть участь у визначенні розміру насіння.¹⁴ Дослідники A. Thaliana заявляють, що «еволюція може відігравати певну роль у швидкості переміщення виду по території певного регіону або континенту».¹⁵ 

Очевидно, що рослини швидко адаптуються і швидко ростуть в неродючих, нових, ізольованих або несприятливих областях, оскільки Творець наділив їх такою унікальною можливістю, щоб вони могли існувати у цьому грішному світі. 

Коли під час лабораторних експериментів A. Thaliana більше не набуває нових властивостей, дослідники заявляють про «зупинку еволюції».¹⁶ Насправді рослина продовжує рости з більш сталою швидкістю, оскільки екологічні зміни більше не впливають на неї. Природні умови постійно змінюються: вітер, дощ, світло, коливання температури, повені, засухи, діяльність травоїдних (маються на увазі тварини), антропогенний вплив тощо. 

Зверніть увагу, що подальша адаптація рослин дозволяє визначити, наскільки зміни навколишнього середовища впливають на рослини, а не підтверджує еволюцію від молекули до людини, як припускають дослідники на основі аналізу міграції рослин. Коли в довкіллі відбуваються екстремальні зміни, рослини можуть або почати швидко рости, або перейти в стан спокою.

Засуха або відсутність води

Рослини можуть накопичити низьку концентрацію поживних речовин, якщо у ґрунті недостатньо вологи. Вчені дослідили передачу води між взаємопов'язаним вегетативним корінням батьківської та дочірньої форм рослини (осока). Коли взаємопов'язана пара знаходилась в умовах недостатнього зволоженого ґрунту, отримана кількість вологи (30-60%) була передана рослиною, яка ввібрала цю вологу, іншій рослині.¹⁷

Висока солоність

Малоймовірно, що рівень солоності на різних етапах Потопу був таким самим, як і сьогодні. Але навіть якщо це було б і так, рослини змогли б знову заселити землю.¹⁸ У доповіді про дослідження західної амброзії (Ambrosia psilostachya) описано, як рослини, що розмножуються за допомогою кореневища, обирають собі ареал. 

Вибіркове розміщення вегетативних кореневищ у багатих на поживні речовини або у оптимальних для існування місцях забезпечує цим рослинам можливість активно обирати середовища існування для майбутнього росту. Швидкість росту кореневища на новій території впливає на можливість вибору місця проживання в природних популяціях. 

Під час одного експерименту було зареєстровано малу швидкість росту кореневища в несолоному ґрунті (3%), а нові рослини знаходились недалеко від батьківських. На противагу, швидкість розселення в солоному ґрунті різко зросла, причому майже третина всіх дочірніх рослин росло на великій відстані від батьківських рослин. Що сталося? 

Солоні ґрунти не підходять для життєдіяльності цих рослин, тому вони росли швидше і далі від своїх батьківських рослин, щоб якомога швидше покинути цей ареал. Велика швидкість росту кореневої системи рослин в солоному ґрунті збільшує шанси обжити нові території.¹⁹ Рослини у багатьох солоних болотах можуть вижити завдяки хвилинній міграції. Як відомо, океанські течії сприяють розселенню багатьох видів рослин з соляних боліт, таких, наприклад, як солерос (Salicornia spp.). Насіння таких рослин може витримати плавання тривалістю в декілька місяців.²⁰

Повені

Малюнок 1. Порівняння висоти рослини та його корінняВеличезна різноманітність механізмів переходу насіння в стан спокою та необхідні умови виходу з нього ускладнюють розуміння терміну "спокій". Життя унікального рослинного виду (Orcuttia pilosa) починається у зануреному під воду саджанці, з якого згодом виростає плавуче листя, а коли рівень води знижується, виростає трава і рослина цвіте протягом декількох днів. 

Насіння трави проростає тільки за наявності певного виду грибка, велика кількість якого потрапляє до насіння лише тоді, коли рівень води в ставку піднімається і затоплює береги. В періоди, коли рівень води в ставку не піднімається, насіння рослин залишається в ґрунті до чотирьох років, а коли йде дощ — проростає. Насіння ейхорнії найкрасивішої (Eichhornia crassipes) також може перебувати у болоті в стані спокою та зберігати свою життєздатність протягом 15 років або й довше.²¹

Води повені заповнюють пори насіння і обмежують доступ кисню. Залежно від виду та тривалості повені, здатність насіння прорости може коливатись. Деякі дослідження показали, що насіння рослин проросло лише через чотири роки (Schoenus nigricans, Carex appropinquata і C. davalliana).²² 

Наприклад, насіння таксодіуму дворядного, нісси водної та нісси лісної залишається життєздатним протягом тривалого періоду повеней. Таке насіння чекає, поки вода відійде, а потім проростає. Для швидкого заселення нових вільних територій, створених під час повені, насіння тополі, верби та сикомору може почати проростати ще в воді.²³

Мінусова температура

Більшість альпійських тундрових рослин також розмножується за допомогою кореневища, крім того, їхнє коріння під землею в 2-6 разів довше і ширше, ніж висота самої рослини над землею (мал. 1). 

Швидкість обміну речовин альпійських рослин може бути дуже високою, коли земля починає відтавати. Ці рослини залежні від запасів поживних речовин, що знаходяться у старому вічнозеленому листі (інший вид адаптації) і у великих кореневих системах під землею.²⁴ Це забезпечує рослини енергією для активного відновлення навесні.

Екстремальні умови та вплив на сукцесію рослин

Коли рослинність винищується вогнем, повенями або льодовиками, голі ділянки землі залишаються без рослин і тварин не дуже довго. Цей район швидко заселяють різні види. Таке заново заселене середовище створює сприятливі умови життя для поселення нових видів диких тварин та рослин. Ось чому інші рослини, в основному дерева, починають рости на таких територіях. Коли такі зміни припиняються, з’являється стійкий та повноцінний ареал, якому дано назву клімаксова екосистема. 

Сукцесія — це термін, який описує розвиток екосистеми внаслідок рослинної активності, що веде до появи нових мешканців на даній території. Сукцесія (або послідовна зміна екосистем) — це універсальний земний процес, який спрямований на зміну рослинності. Цей процес можна вважати прогресивною зміною видового складу у спостережуваній екологічній системі.

Малюнок 2. Схема механізму рослинної сукцесії

Основна тема досліджень болотних територій — механізм рослинної сукцесії (мал. 2), оскільки це основа їх відтворення та збереження. Декілька факторів (таких як поживні речовини ґрунту, рівень вологості та конкуренція рослин) все ж таки впливають на сукцесію болотних рослин. Водні (гідрологічні) умови є найбільш важливим та складним елементом. Гідрологія боліт включає в себе коливання рівня води, ймовірність затоплення в результаті повені, зміни, пов'язані з водою (початок, тривалість і відхід повені), осад. Особливості ландшафту боліт дозволяють знайти острівці, придатні для пристосування до гідрологічних процесів різних рівнів. Зміни в ландшафті заболочених територій можуть відображати, як рослини адаптуються та реагують на повені.

Нещодавні дослідження в Китаї (1993-2010) та Сполучених Штатах Америки (гора Сент-Хеленс 1980-2015) показують, що відновлення системи рослин та тварин відбувається швидше, ніж передбачалося. Відновлення відбувається поетапно, але ця адаптація до навколишнього середовища також є важливою. 

Американське дослідження процесу відновлення рослин проводилось методом проб та помилок. Насіння пускали на вітер, а тварини мігрували до острівців, на яких збереглась рослинність. 

Люпин – єдиний вид рослин, який процвітав після виверження і зробив територію більш сприятливою для інших рослин. Ці квітучі представники бобових були одним з небагатьох видів рослин, які могли рости на пемзі навколо вулкана. Вулканічна порода має низький рівень вмісту деяких основних поживних речовин, а тому є несприятливим середовищем для більшості видів росли. 

Однак люпин виробляє необхідні поживні речовини самостійно, що дає рослині змогу рости. Поступово він віддає поживні речовини в ґрунт, а це, в свою чергу, дає життя новим рослинам. Катастрофа показала, які рослини можуть відновитись і рости, а які ні. Але ландшафт знову набув свого первозданного вигляду, який був притаманний йому до виверження, причому за короткі 30 років відновилась більшість видів рослин.²⁵

У Китаї повені відіграли вирішальну роль у прискоренні процесу седиментації (накопичення осаду) боліт, що, в свою чергу, мало значний вплив на сукцесію болотних рослин. Дрібний осад, який наносять паводкові води, може сприяти накопиченню поживних речовин у ґрунті.

Крім того, накопичення таких відкладень у болотах, як правило, зменшує вплив нових повеней. Тривалі повені негативно вплинули на малу кількість (0,6%) болотних угідь, які вивчались під час цього дослідження. Площі болотних угідь, на яких росте очерет та лугова рослинність, збільшились та поступово зростали за останні менше ніж два десятиліття. Швидкість відкладення осаду зазвичай мала вирішальний вплив на процес сукцесії рослин.²⁶

Обживання територій

Зміни навколишнього середовища — це будь-які зміни в довкіллі, на які рослина повинна відреагувати пристосуванням свого виду або проявити індивідуальну фізіологічну гнучкість. Зміни можуть бути поступовими, наприклад, утворення гір чи пустель, а також швидкими, наприклад, повені, виверження вулканів чи землетруси.

Дискусії з приводу Всесвітнього потопу

В Писанні ми читаємо, що перша ознака відновлення життя рослин після глобального Потопу — це лист оливного дерева, який приніс голуб (Буття 8:10-11). Отже, насіння і рослини, щоб вижити цілий рік у воді або в рясно зволоженому ґрунті, повинні були лише перечекати повінь протягом максимум трохи більше дев'яти місяців, а ті, яким пощастило потрапити на острівці з рослинністю або на інші плавучі острівці, змогли прорости, будучи захищеними від суворих умов.²⁷

Ми не знаємо, як перемішались прісні та солоні води під час Потопу і яка була солоність води після Потопу.²⁸ Одне ми знаємо точно — оливні дерева легко розмножувались і широко культивувались в давні часи.²⁹ Оливні дерева дуже міцні і стійкі до посухи, хвороб та вогню. Дерева відносно стійкі до солоності і можуть жити сотні років. 

Коренева система оливного дерева дуже активна і здатна відновити дерево, навіть якщо наземна частина зруйнована. Розгалужені бокові пагони легко проростають з пеньків або зламаних гілок. Оскільки оливні дерева дуже витривалі, логічним є припущення про те, що вони вціліли та пророслои за короткий періоду часу навіть після руйнівної повені.

Тематичний парк Ark Encounter у місті Уільямстаун (штат Кентуккі) дає змогу побачити, як Ной та його сім’я намагались зберегти деякі види рослин (зокрема ті, що були джерелом харчових продуктів) на борту ковчегу.³⁰ Ймовірно, Ной зберіг стільки рослин, скільки міг. Він, можливо, зберігав насіння та культурні рослини, щоб мати запаси їжі протягом плавання тривалістю в рік. Ной міг також мати у горщиках саджанці корисних дерев та чагарників. Верхня палуба ковчегу, яка знаходилась під довгим вікном, могла бути спеціально спроектованою величезною теплицею для розміщення таких рослин.

Більшість рослин могли вижити і за межами ковчега. Наприклад, розмноження могло відбуватись завдяки проростанню насіння на плавучих уламках. Такі рослини пройшли довгий шлях перш ніж відновили життя принаймні деяких представників рослинного світу після Потопу.³¹ Цей маленький приклад дозволяє припустити, що решта рослин, які заселили землю після Потопу, повторно проросли з насіння, що залишалось у стані спокою під час повені, або виникли в результаті вегетативного розмноження одного чи іншого виду.

Рослини надзвичайно добре пристосовані до специфічних умов росту. Оскільки розмноження є основою виживання, рослинам «з самого початку» були притаманні різні способи самовідтворення. Точність, своєчасність та витривалість реакції рослин на зміну навколишнього середовища є прикладом безмежної доброти та мудрості Бога, за допомогою яких Він створив рослини та забезпечив їх усім необхідним для виживання навіть у цьому грішному світі. 

Як ми вже зрозуміли, Божому творінню було надано дивовижну здатність самовідновлення навіть після численних кліматичних катастроф чи раптових землетрусів. А відновлення природних систем завжди починається з появи рослин.