О новом организме уже можно говорить, когда произошло слияние мужских и женских половых клеток. Зародыш в семени — это уже подготовленное к самостоятельной жизни растение. Здесь имеется полный набор ферментных групп, гормонов, витаминов, питательных и пластических веществ, позволяющих зародышу развиваться на первых этапах после прорастания.

Порой жизненная активность зародыша настолько сильна, что он может прорастать даже в ягоде. Подобное явление встречается у представителей родов Hamatocactus, Glandulicactus, Astrophytum, Gymnocalycium и даже в таких специализированных родах, как Ariocarpus, Lophophora, Obregonia. Это, конечно, лишь небольшой список. Согласно закону Н.Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости, подобное явление должно встречаться у всех видов кактусов, обладающих сочными ягодами.

В природе очень часто проросшие в ягоде семена погибают, т.к. ягоды у многих видов кактусов созревают, обычно, перед периодом зимней стагнации. То есть, в результате естественного отбора происходит постоянное снижение признака «прорастания семян в ягоде» в ген стопе*, таким образом сохранятся и в будущем прорастут те семена, которые находятся в состоянии покоя к моменту созревания плода.

В результате эволюции видов семейства Cactaceae и приспособления кактусов к экстремальным условиям окружающей среды, у большинства из них выработалась и генетически закрепилась способность семян к длительному, пролонгированному покою. И даже у видов, вторично вернувшихся в благоприятные условия (эпифитные кактусы тропических лесов), эта способность не исчезла.

Длительность периода покоя у жизнеспособных семян кактусов определяет величину, называемую сохранность семян. По литературным данным сохранность семян некоторых видов (например, из рода Ariocarpus) превышает 30 лет. На практике семена большинства кактусов имеют сохранность около 5 — 6 лет.

Сохранность семян в природных условиях обеспечивает равномерное пополнение и обновление популяции, защищает генотоп от неблагоприятных воздействий внешней среды.

Таким образом, становится понятна значимость и приспособительный характер пролонгированного покоя семян кактусов.

В культуре же, при семенном размножении своих питомцев, кактусоводу, наоборот, хочется получить максимальное количество растений из минимального количества семян. О такой тенденции говорит и коммерческая расфасовка семян кактусов по 5 — 10 семян в пакетике. Редко кто из коллекционеров сеет по 50 — 100 и более семян одного наименования. Однако только при большой численности посева можно в будущем выбрать те несколько экземпляров, которые украсят коллекцию, но это отдельная тема.

Итак, мы столкнулись с «борьбой», порой очень тяжелой, между генетически закрепленным пролонгированным покоем семян и желанием человека сократить этот период и всяческими способами заставить пробудиться покоящиеся семена.

Как уже говорилось в предыдущей главе, семена кактусов относятся к центрально-спермальным, т.е. триплоидная запасающая ткань — эндосперм полностью потребляется зародышем на начальных стадиях формирования семени, превращаясь в тонкую пленочку. Истинную же роль запаса питательных веществ берет на себя образованная из нуцеллуса ткань — перисперм. У примитивных кактусов зародыш имеет 17-образную форму и изогнут вокруг перисперма, занимающего центральное положение.

* генотоп — совокупность генного состава всех растений, произрастающих в отдельно взятой популяции.

Рис. 127. Схема биохимических реакций, происходящих в прорастающем семени.

У более специализированных видов зародыш приобретает форму запятой, увеличивается его относительная масса при параллельном снижении массы перисперма. Это ведет к перераспределению запаса питательных веществ между тканями зародыша и перисперма, облегчает их транспортировку и усваиваемость.

Лодочкообразные семена Astrophytum sp.sp., некоторых Frailea sp.sp., Gymnocalycium sp.sp. и т.п. имеют практически прямой зародыш с очень небольшим периспермом. Основная часть питательных веществ здесь сосредоточена в тканях зародыша, чем и объясняется повышенная всхожесть свежих семян этих видов, с одной стороны, и очень низкая сохранность, с другой.

При прорастании между зародышем, периспермом и семенными покровами происходят сложные биохимические реакции, суть которых, вкратце, сводится к следующему:

— вода через семенную кожуру проникает к зародышу, увлажняет и пропитывает его ткани. При этом резко повышается содержание влаги в клетках, и зародыш увеличивается в размере. В норме в это время происходит первичный разрыв семенной кожуры по верхней части семени*;

— при намокании семени из семенной кожуры вымываются гормоны-ингибиторы роста, что инициирует ряд биохимических реакций в тканях зародыша и активизирует гормоны-стимуляторы ростовых процессов;

— гормоны-стимуляторы от зародыша транспортируются в перисперм и активизируют ферменты, участвующие в разложении белков, жиров, крахмалов и сложных фосфатов, находящихся в виде запаса;

— под действием ферментов белки разлагаются до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот, которые в свою очередь разлагаются до простых Сахаров, крахмалы — до простых Сахаров, сложные фосфаты — до легких фосфоросодержащих органических кислот;

— все эти вещества транспортируются в зародыш и принимают участие в превращении веществ и энергии. Начинается деление клеток и увеличение размеров зародыша за счет увеличения численности клеток. Визуально в этот момент наблюдается проклевывание и дальнейший рост корешка.

Как было уже отмечено в предыдущей главе, семена кактусов варьируют по размеру: от почти сантиметровых семян Tephrocactus sp.sp. до 0,3 — 0,5 мм семян Strombocactus sp.sp., Blossfeldia sp.sp. и т.п. Обычно чем мельче семена, чем больше их в ягоде, тем шире ареал вида, выше показатель всхожести семян в первый год, но и меньше сохранность молодых растений в природе, а также меньше и степень сохранности семян при длительном лежании.

С другой сторны, у кактусов можно встретить два диаметрально противоположных типа ягод: сочные и быстро высыхающие. Тип ягоды вносит значительную корректировку в способ распространения семян, в стимуляцию их прорастания, особенно важную для семян, имеющих прочную тесту или скорлупу, т.к. желудочно-кишечные соки, камешки, находящиеся в желудках птиц, травмируют прочные семенные покровы, растворяют восковые кутикулы. При отсутствии подобной стимуляции эти семена прорастают чрезвычайно медленно, но у них довольно велика степень сохранности при длительном лежании.

* В некоторых случаях, при повышенной прочности, теста не разрывается, что несколько тормозит интенсивность прорастания.

Обратимся теперь к посеву.

Существует несколько способов посева семян кактусов. Все они имеют как плюсы, так и минусы. Разберем некоторые из них.

Посев на почву — традиционный способ, приближающийся к естественному. Его проводят следующим образом:

— готовят (подбирают и моют) соответствующую посуду (горшочки, плошки). В дне пластмассовой посуды делают дополнительно 5 — 10 отверстий.

В тех немногих книгах о кактусах, где имеется несколько глав по культуре этих растений, для посева рекомендуют использовать сравнительно большие плошки, субстрат в которых разделяют палочками, перегородками или бороздками на секции, куда высевают семена отдельных наименований. Это очень неудобно, да и неверно, т.к. различные семена предъявляют и разные требования к температурным параметрам окружающей среды. К тому же, не исключена вероятность смешивания семян различных наименований, посеянных в одну плошку. Поэтому гораздо удобнее и логичнее проводить посев каждого вида семян в отдельную посуду — небольшие горшочки;