Текст книги "Тайная жизнь деревьев. Что они чувствуют, как они общаются – открытие сокровенного мира"

Чувство времени

Осенний листопад и весеннее распускание листвы в лесах – для наших широт явления обыденные и привычные. Однако при внимательном рассмотрении эти события предстают перед нами как великое чудо, потому что деревьям требуется для них прежде всего одно – чувство времени. Откуда им знать, что снова придет зима или что наступившее потепление предвещает не только краткое интермеццо, но и настоящую весну? Что более теплые дни служат сигналом для распускания листвы, кажется логичным, ведь с повышением температуры замерзшая в стволе вода оттаивает и снова может течь. Однако удивительным образом почки распускаются тем раньше, чем холоднее была предшествующая зима. Ученые Технического университета Мюнхена исследовали это в климатической лаборатории (см. примеч. 41). Чем теплее был холодный сезон, тем позже зеленели взятые для примера побеги бука – на первый взгляд, никакой логики. Ведь множество других растений, к примеру травы, нередко уже в январе активны и иногда даже зацветают, о чем в прессе регулярно появляются сенсационные заголовки. Может быть, у деревьев зимний сон без настоящих морозов получается не совсем полноценным, и поэтому весной им трудно прийти в себя? Так или иначе, но с потеплением климата это становится проблемой, потому что другие виды, не настолько утомленные и быстрее формирующие новую листву, получают преимущество.

Как часто в январе или феврале мы видим оттепели, когда ни на дубах, ни на буках свежей зелени нет. Откуда они знают, что время еще не пришло? В поисках ответа на эту загадку мы уже напали на след по крайней мере в отношении плодовых деревьев. Вероятно, деревья умеют считать! Только когда количество теплых дней превышает определенный показатель, они решаются поверить в то, что действительно наступила весна (см. примеч. 42). Однако сами по себе теплые дни весны еще не делают.

Дело в том, что сбрасывание и распускание листвы зависит не только от температуры, но и от долготы дня. Например, буки распускаются только тогда, когда световой день длится как минимум 13 часов. Это удивительно, ведь значит, у деревьев должна существовать какая-то зрительная способность. Напрашивается мысль поискать ее носитель в листьях – в конце концов, именно они снабжены подобием солнечных батарей, то есть лучше всего оснащены для приема световых волн. В летнюю половину года это так и есть, однако в апреле листья на ветвях еще не распустились. Полной ясности до сих пор нет, однако предполагают, что этой способностью обладают почки. В них покоятся сложенные листья, а снаружи они прикрыты коричневыми чешуйками для защиты от высыхания. Приглядитесь как-нибудь к этим чешуйкам, когда будут набухать почки, подержите их против света. Да, да, они просвечивают! Видимо, зарегистрировать длину светового дня можно уже по самой ничтожной малости, как мы знаем на примере семян некоторых полевых сорняков. Им достаточно слабых лучей луны, чтобы проклюнуться. Но и ствол дерева может регистрировать свет. В коре большинства видов сидят крохотные спящие почки. Как только умрет или упадет соседнее дерево, на ствол будет падать больше света, и у некоторых экземпляров эти почки распустятся, чтобы лучше использовать его приток.

А как замечают деревья, что теплые дни нужно относить не к позднему лету, а к весне? Правильную реакцию вызывает сочетание долготы дня и температуры. Повышающиеся температуры означают приход весны, понижающиеся – осени, это деревья тоже умеют регистрировать. По той же причине отечественные виды, такие как бук или дуб, приспосабливаются к противоположному ритму Южного полушария, если их экспортируют, например, в Новую Зеландию и там выращивают. Это могло бы, между прочим, служить доказательством еще кое-чего: у деревьев должна быть память. Иначе как они могли бы настраивать свои внутренние часы, сравнивать долготу дня, как могли бы считать теплые дни?

В особенно теплые годы с высокими осенними температурами вы можете заметить деревья, у которых сбилось чувство времени. В сентябре у них набухают почки, а некоторые экземпляры даже выгоняют новые листья. Когда запоздавшие холода все же наступают, растяпам приходится отвечать за свою рассеянность. Ткани свежих побегов не одревеснели, листья и вовсе беззащитны. Значит, молодая зелень замерзнет, что, конечно, причиняет боль. Вдобавок почки, заложенные на следующий год, будут потеряны, так что придется тратить немало сил на формирование новых. Невнимательные и рассеянные теряют силы и будут хуже оснащены на следующий сезон.

Чувство времени нужно деревьям не только для листвы. Не менее важно оно и для потомства. Когда семена осенью падают на почву, им нельзя сразу прорастать, иначе они столкнутся с двумя проблемами. Во-первых, нежные проростки не успеют одревеснеть, то есть стать жесткими и устойчивыми к зиме. Во-вторых, у косуль и оленей в холодное время года очень мало корма, и они сразу набросились бы на свежую зелень. Куда лучше вместе со всеми растениями пуститься в рост следующей весной. Для этого семена регистрируют низкие температуры, и только когда вслед за трескучими морозами приходит продолжительное тепло, малыши решаются выглянуть из-под своей оболочки. Не всем семенам нужен столь изощренный счетный механизм, как для распускания листвы. Так, буковые орешки и желуди, зарытые в почву сойками и белками, покоятся на глубине нескольких сантиметров. Здесь становится тепло только тогда, когда приходит настоящая весна. А вот легким семенам, как у березы, нужно быть повнимательнее, потому что их крошечные крылатки обычно падают на землю и так там и остаются. Это место может оказаться и на ярком солнечном свету, поэтому эти крохи, как и их высокие родители, должны уметь определять долготу дня и терпеливо ждать.

Вопрос характера

На сельской дороге между моей родной деревней Хюммель и соседним селением в долине реки Ар стоят три дуба. На открытой местности они так заметны, что дали ей название. Расстояние между ними очень мало, их вековые стволы отделяет друг от друга лишь несколько сантиметров. Поэтому они стали для меня идеальным объектом наблюдения, ведь условия среды для всех троих идентичны. Почва, вода, локальный микроклимат, все это не может трижды меняться в пределах одного метра. И если три дуба ведут себя по-разному, то объясняться это может только их личными предпочтениями. А они ведут себя по-разному! И зимой, когда на них нет листьев, и летом, когда они стоят в полном облачении, пролетающий мимо автомобилист даже не заметит, что это три дерева. Их кроны заходят одна в другую и образуют огромную общую полусферу. Так тесно расположенные стволы могли бы вырасти из единого корня, как это бывает у срубленных и затем снова пустивших побеги деревьев. То, что в данном случае это не так, троица доказывает осенью. Если правый дуб уже сменил окраску, то левый и средний еще вовсю зеленеют. Лишь через неделю или две они вслед за своим коллегой отправляются на зимний сон. Однако если местообитание одно и то же, откуда столь разное поведение? Когда именно сбрасывать листву, действительно зависит от характера самого дерева. От нее в любом случае нужно избавиться, как мы узнали в предыдущей главе. Но когда же придет подходящий момент? Деревья не могут предвидеть особенности грядущей зимы, не знают, будет она суровой или мягкой. Они замечают укорочение светового дня и понижение температур. Если такое понижение происходит. Но осенью нередко бывает тепло, наступает бабье лето, и три дуба приходят в замешательство. Может быть, использовать последние теплые деньки для фотосинтеза и запастись парой дополнительных калорий сахара? Или лучше подстелить соломки и побыстрее сбросить листву – вдруг наступит резкое похолодание и разом отправит всех на зимний покой? Видно, что каждое из трех деревьев по-своему отвечает на этот вопрос. Правый дуб немного трусоват, или, выражаясь более доброжелательно, предусмотрителен. К чему лишние запасы, если потом не удастся сбросить листья и всю зиму придется провести с риском для жизни? Нет уж – долой листву и скорее в царство сновидений! Другие два дуба несколько смелее. Кто знает, какие сюрпризы принесет с собой следующая весна, сколько сил отнимет внезапная атака насекомых и что после этого останется от накопленных запасов. Поэтому они дольше остаются зелеными и до краев накачивают запасные баки под корой и в корнях. Пока их стратегия себя оправдывает, однако кто знает, надолго ли. Ведь вследствие потепления климата осеннее тепло держится все дольше, и рискованная игра с сохранением листвы растягивается порой до ноября, если не дольше. Но осенние шторма верны прежнему расписанию и начинают дуть уже в октябре, так что дереву в полном облачении грозит серьезная опасность. С моей точки зрения, у предусмотрительных деревьев в будущем больше шансов на выживание.

Что-то похожее можно наблюдать на стволах лиственных деревьев, а также европейских пихт. По правилам хорошего тона им полагается быть длинными и гладкими, то есть не иметь ветвей в нижней половине. Это разумно, ведь здесь царит полумрак. Если нет доступных для усвоения солнечных лучей, лишние органы, которые только зря расходовали бы питательные вещества, просто аннулируются. Это как наши мускулы – если их не использовать, организм сокращает их в объеме, чтобы сэкономить калории. Деревья не могут сбросить эти ветви, они могут только дать им отмереть. Оставшуюся работу выполняют грибы – обитатели мертвой древесины. Рано или поздно ветви становятся трухлявыми, обламываются, падают на почву и перерабатываются в гумус. Однако на месте их слома у дерева возникает проблема. Здесь грибы могут преспокойно расти внутрь ствола, ведь защитного слоя коры нет. Пока нет, но это можно изменить. Если ветки были не слишком толстые, до 3 сантиметров, то проходит всего несколько лет, и это место зарастет. Изнутри дерево может снова пропитать эту область водой, что для грибов губительно, однако если ветви толще, то процесс зарастания слишком долог. Рана остается открытой десятки лет и служит воротами, через которые грибы проникают глубоко в древесину. Ствол выгнивает и становится как минимум менее прочным. Именно поэтому правила хорошего тона предписывают исключительно тонкие ветви в нижней части ствола. Если они в процессе роста уже однажды отпали, то их ни при каких обстоятельствах нельзя формировать заново. Однако как раз этим и занимаются отдельные экземпляры. Если рядом с ними погиб коллега, они используют падающий сбоку свет, чтобы выгнать внизу новые почки. Из них образуются толстые ветви, которые поначалу приносят дереву только пользу. С их помощью деревья с двойной выгодой используют удобную возможность для фотосинтеза: и в кроне, и на стволе. Однако рано или поздно, может быть лет через 20, растущие вокруг деревья раскинут свои кроны так широко, что световое окно закроется. В нижнем этаже снова потемнеет, и толстые ветви отомрут. Теперь придется ответить за былую жадность, потому что, как уже было описано, внутрь ствола – нарушителя правил маршируют грибы, угрожая его жизни. Что подобное поведение и вправду индивидуально и является вопросом характера, вы можете проверить сами, гуляя по лесу. Взгляните на деревья, окружающие небольшую полянку. Все они одинаково подвержены соблазну наделать глупостей и образовать в нижней части ствола крупные ветви, однако лишь некоторые из них поддаются искушению. Остальные сохраняют безупречно гладкую кору и избегают предсказуемых рисков.

Больное дерево

По статистике большинство видов деревьев способно жить до глубокой старости. В той части моего леса, которую я отвел под кладбище, покупатели деревьев часто спрашивают, до каких лет сможет дожить их дерево. Они выбирают в основном буки или дубы, обычная продолжительность жизни которых оценивается по современным данным в 400–500 лет. Однако что значит статистика, если важен конкретный случай? Как и у людей – ничего. Ведь предначертанный путь любого дерева по самым разным причинам может однажды измениться. Состояние его здоровья зависит от того, насколько стабилен лес как экосистема. Температура, влажность и освещенность не должны резко меняться, ведь у деревьев очень медленная скорость реакции. Но даже когда все внешние условия оптимальны, целая армия насекомых, грибов, бактерий и вирусов всегда начеку и ждет шанса напасть на дерево. В принципе, это удается только тогда, когда дерево выходит из равновесия. В нормальном состоянии оно точно распределяет силы. Большая их часть расходуется на повседневные нужды. Дереву нужно дышать, «переваривать» пищу, обеспечивать сахарами своих друзей-грибов, потихоньку расти и иметь наготове резерв для защиты от вредителей. Этот резерв может быть в любой момент задействован и содержит целый ряд защитных веществ, каких именно – зависит от вида дерева. Это так называемые фитонциды, обладающие антибиотическими свойствами. С ними были проведены замечательные опыты. Еще в 1956 году ленинградский биолог Борис Токин провел следующий эксперимент: если к одной капле воды, содержащей простейших животных, добавить каплю растертой еловой или сосновой хвои, то все эти организмы гибнут менее чем за секунду. В той же статье Токин пишет, что в молодых сосновых лесах воздух благодаря выделяемым ими фитонцидам почти стерилен (см. примеч. 43). То есть деревья способны буквально дезинфицировать окружающую среду. Но это еще не все. Деревья грецкого ореха с помощью веществ, содержащихся в их листьях, отпугивают насекомых, причем настолько эффективно, что садоводам убедительно рекомендуют: если вы ищете место для уютной скамеечки, ставьте ее под дерево грецкого ореха. Здесь вас меньше всего потревожат комары. Фитонциды хвойных деревьев легко обнаружит ваш собственный нос: это тот самый пряный лесной аромат, который особенно силен в жаркие летние дни.

Если же скрупулезно рассчитанный баланс энергетических затрат на рост и защиту от вредителей нарушается, дерево может заболеть. Причиной такого сбоя может стать, например, смерть соседа. На крону внезапно падает больше света, и дерево поддается соблазну усилить фотосинтез. Это вполне разумно, ведь такой шанс выпадает раз в столетие. Внезапно оказавшись на ярком свету, дерево забрасывает все другие дела и целиком сосредоточивается на росте побегов. Иначе и не получится, ведь растущие вокруг коллеги делают то же самое, так что очень скоро (для деревьев), лет через 20, световое окно в пологе снова закроется. Побеги стремительно удлиняются и вместо нескольких миллиметров прибавляют до 50 сантиметров в год. На это уходят силы, в частности те, которые изначально предназначались на защиту от заболеваний и паразитов. Если дереву везет, то все будет в порядке, и к тому моменту, когда закроется световое пятно, оно успеет увеличить объем кроны. Теперь можно сделать паузу и медленно вернуться к исходному равновесию. Но горе ему, если в эйфории быстрого роста оно что-то упустило! Гриб, который незаметно поселился на обломке ветки и по мертвой древесине проник в ствол, короед, ненароком пробравшийся в кору лесного великана и обнаруживший, что тот не защищается, – все, беда! На ствол, который казался таким здоровым, нападает все больше врагов, ведь энергии на мобилизацию защитных сил ему не хватает. И вот уже проявляются первые реакции на эти атаки. У лиственных деревьев внезапно отмирают самые верхние ветки, оставляя лишь торчащие вверх толстые сухие сучья. У хвойных не хватает сил сохранять на ветвях приросты прежних лет. К примеру, на ветвях больных сосен часто остается уже не три, а только одно или два поколения хвоинок, из-за чего кроны заметно осветляются. У елей к этому добавляется так называемый эффект новогодней мишуры, когда боковые побеги вяло свисают с крупных ветвей. Немного позже на стволе возникают обширные трещины. Дальше все может пойти быстрее. Как воздушный шар, у которого открыли вентиль, отмирающая крона с годами становится все ниже, потому что торчащие вверх мертвые сучья каждую зиму ломает ветер. Особенно это заметно у больных елей – их засохшие верхушки четко выделяются над яркой зеленью еще живых нижних этажей.

Живое дерево каждый год образует в древесине кольцо, потому что оно, как считается, приговорено к вечному росту. Камбий – светлый тонкий слой ткани между корой и древесиной – в течение вегетационного периода откладывает внутрь новые клетки древесины, а кнаружи – новые клетки коры. Если дерево уже не может становиться толще, оно умирает. По крайней мере долгое время думали именно так. В Швейцарии ученые обнаружили сосны с пышной кроной и внешне здоровые. Однако при более внимательном исследовании с помощью рубки и буровых кернов было установлено, что некоторые экземпляры за последние 30 лет не сформировали в своих стволах ни единого годичного кольца (см. примеч. 44). Что же, сосны с зеленой хвоей – мертвые? Деревья были заражены агрессивным грибом – корневой губкой, из-за этого у них отмер камбий. Тем не менее корни продолжали качать воду через проводящие ткани в крону и снабжать хвою необходимой влагой. Но если камбий в них погиб, то доставлять раствор сахара от хвои к корням было уже невозможно. Помочь умирающим и снабдить их корни питательными веществами могли только соседние сосны. О таком явлении я уже рассказывал в главе «Друзья».

Помимо болезней, в биографиях многих деревьев числятся ранения. Причин тому может быть несколько. Опять же – если падает сосед. В сомкнутом лесу падающее дерево почти неизбежно зацепит несколько окружающих товарищей. Если это случится зимой, когда кора относительно сухая и крепко сидит на стволе, ущерб не так велик. Скорее всего будет обломана лишь часть боковых ветвей, и через несколько лет от происшествия не останется и следа. Куда опаснее повреждения самого ствола, а они случаются преимущественно в летние месяцы. Камбий в это время полон воды, прозрачен как стекло и скользок. Теперь достаточно ничтожного усилия, чтобы снять внешний слой коры. Если рядом падает дерево, то его ветви, как царапающие когти, оставят на стволе метровые раны. Ох! Влажная древесина – идеальная посадочная площадка для грибных спор, которые окажутся здесь уже через несколько минут. Из них прорастают грибные нити, которые немедленно приступают к трапезе из древесины и питательных веществ, но продвигаться вперед им пока нелегко. В древесине попросту слишком много воды, а грибы хотя и любят влагу, но капельно-жидкая вода несет им смерть. Так что в первое время их победоносное шествие вглубь древесины тормозит влажная заболонь[30]30
  За́болонь – наружные слои древесины стволов, ветвей и корней, примыкающие к камбию. В отличие от ядра – внутренней части древесины, заболонь содержит более молодые, физиологически активные клетки. Часть их содержит запасные вещества. – Примеч. пер.


[Закрыть]. Но ведь и она теперь обнажена и с внешней стороны подсыхает. Начинается гонка в замедленном темпе. Гриб продвигается вперед по мере того, как заболонь теряет влагу, а дерево в то же время пытается затянуть рану. Для этого ткани по краям раны поддают газу и как можно быстрее растут навстречу друг другу. За год они могут закрыть до сантиметра площади раневой поверхности. Не позже чем через 5 лет ставень должен быть снова плотно закрыт. Тогда новая кора затянет старую рану, и дерево сможет изнутри вновь пропитать поврежденную древесину влагой и таким образом убить гриб. Однако если за это время гриб успел проесть заболонь и проникнуть в ядро, то все – слишком поздно. Эта неактивная часть древесины суше и являет собой идеальный объект для атаки, дерево уже не сможет ответить. Есть ли у него шанс на спасение, зависит в основном от ширины раны. Все повреждения заметно шире 3 сантиметров критичны. Но даже если гриб выиграл гонку и по-хозяйски расположился в самой глубине ствола, хоронить дерево еще рано. Хотя гриб теперь беспрепятственно шествует по древесине, спешка ему ни к чему. До того момента, пока все будет съедено и переработано в труху, может пройти целое столетие. Прочность дерево при этом не теряет, потому что во влажные внешние годичные кольца заболони гриб распространиться не может. В крайнем случае ствол станет полым, как печная труба. И, как и она, сохранит устойчивость. Так что не стоит плакать над гнилым деревом, да и ему, скорее всего, не больно. Сердцевина дерева, или ядро, уже не работает, живых клеток в ней нет, а внешние годичные кольца, еще активные, проводят через ствол воду и недоступны для грибов из-за излишней влажности.

Если дереву удалось залечить рану на стволе, то есть полностью ее затянуть, у него будут такие же шансы на долгую жизнь, как у его здоровых товарищей. Но в особо суровые зимы старые раны могут напомнить о себе. По лесу гулко, как ружейный выстрел, разносится громкий треск, и на стволе по линии старой раны проходит глубокая трещина. Объясняется это разницей напряжений в промерзшей древесине, которая у деревьев с такой предысторией имеет очень неоднородную структуру.