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

Тише едешь – дальше будешь

Как медленно растут деревья, я и сам долгое время не знал. В моем лесу есть молодые буки высотой от одного до двух метров. Прежде я оценил бы их возраст лет в 10, не больше. Однако когда я начал заниматься тайнами деревьев вне интересов лесного хозяйства, я присмотрелся к ним внимательнее. Возраст молодых буков легко определить по маленьким узелкам на ветвях. Это крошечные утолщения, похожие на стопки тончайших складок. Они каждый год образуются снизу от почек, а когда те в следующем году распускаются и ветки становятся длиннее, узелки остаются. Это происходит год за годом, так что число узелков идентично возрасту. Когда ветка становится толще 3 миллиметров, узелки исчезают в растущей коре.

Обнаружилось, что на исследованных мной молодых буках одна веточка длиной в 20 сантиметров уже имела 25 таких утолщений. На стволике толщиной в сантиметр признаков возраста уже не было видно, однако когда я осторожно переложил возраст одной ветви на возраст всего дерева, оказалось, что ему никак не меньше 80 лет, а может быть, намного больше. Мне это казалось просто невероятным, пока я не занялся подробнее темой первичных лесов. С тех пор я знаю: это совершенно нормально. Маленькие деревца охотно росли бы быстрее, прирост в полметра за сезон не составил бы для них проблемы. Но увы, их собственные матери против. Своими гигантскими кронами они затеняют подрост и вместе с другими взрослыми деревьями создают над ним сомкнутый полог. Он пропускает на почву, то есть к листьям малышей-деревьев, всего 3 процента солнечного света. Три процента – практически ничего. На таком свету можно фотосинтезировать ровно настолько, чтобы выжить. Для существенного вертикального прироста, а уж тем более для утолщения ствола этого не хватит. Восстание против такого жестокого воспитания невозможно, потому что на это просто нет сил. Воспитания? Да, речь действительно идет о педагогической мере, направленной исключительно на благо подрастающему поколению. Впрочем, это понятие взято не с потолка, его используют уже многие поколения лесоводов.

Средством воспитания служит лишение света. К чему такое ограничение? Неужели родители не хотят, чтобы их потомство как можно скорее становилось самостоятельным? Сами деревья решительно отвергли бы такую версию, а с недавнего времени их поддерживает и наука. Ученые обнаружили, что медленный рост в юности является условием долголетия. Мы легко забываем о том, что такое для дерева настоящая старость, ведь современное лесное хозяйство рассчитывает на максимальный возраст от 80 до 120 лет, после чего стволы вырубают и пускают в расход. Однако в естественных условиях деревья в таком возрасте ненамного толще карандаша и не выше человеческого роста. Клетки древесины в их стволах благодаря медленному росту очень мелки и содержат мало воздуха. Это делает их пластичными и устойчивыми к ветровалу. Еще важнее – повышенная сопротивляемость к грибам, которым очень трудно распространяться в прочных крепких стволах. Ранения для таких деревьев не особенно драматичны, потому что раны спокойно зарастают, то есть успевают закрыться новой корой, прежде чем начнутся процессы гниения. Хорошее воспитание – гарант долгой жизни, но иногда терпение потомства подвергается слишком жестокому испытанию. «Мои» маленькие буки, которые уже прождали не менее 80 лет, растут под двухсотлетними материнскими деревьями. В пересчете на человеческий возраст им примерно 40. Вероятно, молодежи придется прозябать в таких условиях еще пару столетий, пока наконец придет их черед. Правда, время ожидания несколько скрашено. Через корни материнские деревья поддерживают с ними контакт, делятся сахарами и другими питательными веществами. Можно было бы сказать, что они выкармливают своих младенцев[20]20
  Часто происхождение молодняка – порослевое, то есть «младенцы» накрепко связаны с материнским деревом «пуповиной». Если же подрост получился из семенного возобновления, то влияние материнского дерева на сеянцы скорее аллелопатическое, то есть опосредованное – с помощью химических веществ, передающихся по воздуху или почве, почвенным растворам. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть]. Ожидает ли молодое дерево своего часа или уже дождалось его и теперь быстро набирает высоту, вы можете пронаблюдать сами. Взгляните на ветви небольшой пихты или бука. Если боковые побеги заметно длиннее, чем главный верхушечный, значит, подрост застыл в фазе ожидания. Света слишком мало, сил образовать высокий ствол не хватает, поэтому молодежь пытается как можно эффективнее использовать те немногие лучи, которые до нее доходят. Для этого они тянут свои боковые ветви как можно дальше по горизонтали и образуют на них специальные, очень чувствительные и тонкие теневые листья или иголки. Часто у таких деревьев вообще нельзя различить верхушку, они выглядят скорее как бонсай с его плоской кроной.

Но однажды их время приходит. Материнское дерево состарилось или заболело. Возможно, его час пробьет в одну из летних гроз. Под жестоким ливнем ветхий ствол не выдерживает многотонной тяжести кроны и с треском разламывается. Падая на землю, он увлекает за собой несколько ожидающих своего часа подростков. Но всем остальным детсадовцам возникшее световое пятно служит сигналом к старту, потому что теперь они могут фотосинтезировать сколько душе угодно. Для этого нужно перестроить обмен веществ, сформировать листья или хвою, которые способны выдержать и переработать более яркий свет. Этот процесс займет от года до 3 лет. Но вот он закончен, и старт взят. Вся молодежь пускается в рост, но только те, кто устремлен вертикально вверх без всяких изгибов и отклонений, останутся на дистанции. У озорников, которые думают, что лучше сначала вильнуть туда-сюда и лишь потом расти вверх, печальные перспективы. Они останутся в тени своих быстро растущих товарищей и снова будут прозябать в полумраке. Разница: под листьями активно растущего подроста еще темнее, чем под материнским деревом, потому что «детский сад» использует почти весь остающийся им свет. Отставшие испускают дух и превращаются в гумус.

На пути вверх подрост ожидают и другие опасности. Как только яркий солнечный свет ускорит фотосинтез и усилит рост, почки на молодых побегах начнут получать больше сахара. В фазе ожидания они напоминали на вкус вязкие и горькие пилюли, зато теперь похожи на сладкие конфеты – по крайней мере с точки зрения косуль. Поэтому часть детсадовцев становится жертвой травоядных, которые стараются есть побольше, чтобы спастись от грядущей зимы. Но так как молодых деревьев великое множество, часть из них обязательно останется.

Там, где внезапно появляется больше света, пытают свое счастье и другие цветковые растения, среди них – вьющаяся жимолость. Ее ползучие побеги, изгибаясь все время направо, по часовой стрелке, поднимаются вверх по стволам. Поэтому она не отстает в росте от молодых деревьев и успевает протянуть к солнцу свои цветки. Правда, с годами ее извитые побеги врастают все глубже в кору и постепенно душат деревце. А дальше – как повезет. Может быть, кроны старых деревьев через несколько лет сомкнутся, и под их пологом снова станет темно? В таком случае жимолость засохнет, и от нее останутся лишь шрамы на стволе. Но если световое пятно продержится дольше, например, если упавшее дерево было особенно крупным, жимолость может задушить пораженное ею молодое дерево. Впрочем, людям это может принести радость, потому что из древесины таких деревьев получаются оригинальные, с причудливыми изгибами прогулочные трости.

Тех, кто выдержал все испытания и стройным красавцем поднялся вверх, уже через 20 лет ждет новое испытание на прочность. За этот срок соседи погибшего дерева затянут своими ветвями образовавшийся после его смерти просвет. Они тоже не хотят упустить шанс на склоне лет получить побольше места для фотосинтеза и увеличить крону. Когда верхний ярус сомкнется, под ним снова станет темно. Но молодые буки, пихты или ели к этому моменту успели пройти только половину пути, и теперь им снова придется ждать, пока кто-то из старшего поколения передаст им эстафету. Ожидание может длиться десятки лет, однако на этой стадии жребий уже брошен. Любой, кто сумел дорасти до среднего яруса, уже вне конкуренции: это кронпринцы и кронпринцессы, которые при первой возможности выйдут вперед и станут взрослыми деревьями.

Правила хорошего тона

У деревьев в лесу есть свои неписаные правила хорошего тона. Они предписывают, как положено выглядеть приличному члену сообщества естественного леса, как ему полагается поступать и что ему дозволено. Законопослушное взрослое лиственное дерево выглядит следующим образом: оно имеет совершенно ровный ствол, заполненный равномерно идущими волокнами древесины. Его корни с изящной симметричностью расходятся от ствола по всем направлениям, а непосредственно под ним уходят в глубину. Боковые ветви на стволе в юности были очень тонки, а теперь уже давно отмерли, следы от них затянуты свежей корой и новой древесиной, так что глазу предстает высокая гладкая колонна. Лишь на ее вершине формируется равномерная крона из мощных ветвей, которые направлены косо вверх как протянутые к небу руки. Такое идеальное дерево способно прожить очень долго. Для хвойных деревьев действуют сходные правила, но ветвям кроны дозволяется расти горизонтально или немного склоняться вниз. К чему все это? Может быть, деревья – тайные эстеты? К сожалению, на этот вопрос я тоже не могу ответить, однако для идеальной внешности у деревьев есть серьезная причина: прочность. Крупные кроны взрослых деревьев открыты всем штормовым ветрам, проливным дождям и обильным снегопадам. Эти силы нужно смягчить и перенаправить через ствол к корням, а те в свою очередь должны выдержать самые большие нагрузки и не дать дереву опрокинуться. Для этого корни крепко вцепляются в почву и камни. Мощный ураган воздействует на подножие дерева с силой, которая может соответствовать весу 200-тонного поезда (см. примеч. 9). Если в нем где-то есть слабое место, возникают трещины, а в худшем случае ствол переломится, и вся крона рухнет. Равномерно сформированный ствол столь же равномерно смягчает воздействующие на дерево силы, переводя и распределяя их по всему огромному телу.

У того, кто не придерживается правил, возникают проблемы. Например, если ствол изогнут, то даже в спокойном состоянии дереву трудно. Аномальный груз кроны, вместо того чтобы распределяться по всему диаметру ствола, давит на древесину с одной стороны более сильно. Чтобы она выдержала, дереву приходится усиливать ее в этом месте, что заметно по особенно темным годичным кольцам (в них меньше воздуха и больше вещества). Еще больше проблем, если образуются две вершины. Такие деревья в немецком языке называют «двушки» (Zwiesel). У них ствол на определенной высоте раздваивается и растет дальше как двузубец. При сильном ветре обе части раскачиваются независимо друг от друга, поскольку каждая из них несет свою крону, и создают сильную нагрузку на место развилки. Если оно имеет форму камертона, то есть буквы «U», то обычно ничего не происходит. Но беда, если угол между ветвями острый, как в букве «V». Тогда в самом низком месте, откуда растут обе вершины, то и дело происходят разрывы. Поскольку для дерева это очень болезненно, оно формирует толстые натеки из древесины, чтобы не дать трещине пойти дальше. Однако все усилия обычно напрасны, и в этом месте из ствола постоянно сочится жидкость, окрашенная бактериями в черный цвет. Ко всем несчастьям добавляется вода, которая попадает в трещину и вызывает гниение. У многих «двушек» ствол рано или поздно ломается, причем более сильная половина остается стоять. Такое «полдерева» еще может протянуть несколько десятилетий, но не больше. Огромную зияющую рану ему уже не затянуть, поэтому в ней поселятся грибы и будут медленно выедать ствол изнутри.

Некоторые деревья выглядят так, как будто избрали своим идеалом банан и сформировали ствол по его подобию. Их нижняя часть растет под наклоном, и кажется, что они далеко не сразу стали расти вверх. Лесные правила хорошего тона им не указ, и в этом они явно не одиноки: нередко так себя ведут целые участки леса. Неужели законы природы в данном случае не действуют?

Совсем наоборот, именно окружающая природа принудила деревья к таким формам роста. Например, в горах у верхней границы леса зимой снег достигает метровой толщины и часто сползает вниз. Это даже не обязательно лавины, снег и в спокойном состоянии потихоньку, незаметно для глаза ползет вниз по долинам. При этом он пригибает стволы деревьев, по крайней мере молодых. Для самых мелких это не трагедия, после таяния снега их стволы легко выпрямляются, и на них не остается никаких следов. Однако у деревьев постарше, достигших нескольких метров в высоту, ствол страдает. В самом скверном случае он ломается, в остальных – окажется в наклонном положении. Из такой позиции деревья пытаются снова расти вертикально вверх. Но поскольку они могут расти только вершиной, то искривленная нижняя часть останется в прежнем положении. Следующей зимой ствол дерева снова пригнется под тяжестью снега, а весной его вершина вновь устремится вертикально вверх.

Если такая игра продолжается много лет, то постепенно сформируется дерево, по форме напоминающее изогнутую саблю. Лишь с возрастом его ствол станет настолько толстым и прочным, что обычный снег ему уже не навредит. Нижняя часть ствола сохраняет форму сабли, но верхняя без всяких помех растет прямо, как у нормального дерева.

Такое может происходить с деревом и без участия снега, правда, только на склонах. Здесь очень медленно, на протяжении многих лет ползет вниз уже не снег, а сама почва. Часто она перемещается всего на несколько сантиметров. Деревья столь же медленно ползут вместе с ней и опрокидываются, хотя продолжают при этом расти вверх.

Наиболее ярко это можно наблюдать на Аляске или в Сибири, где из-за потепления климата начинают оттаивать участки вечной мерзлоты. Деревья лишаются опоры и, оказавшись в вязкой, сильно обводненной почве, полностью теряют ориентацию. А так как каждый экземпляр клонится в собственном направлении, весь лес выглядит как компания подвыпивших туристов. Поэтому ученые называют такое явление «пьяным лесом»[21]21
  Чаще всего «пьяный лес» можно увидеть на сезонно (ежегодно) оттаивающих грунтах в зоне вечной мерзлоты, а в умеренной полосе России – на болотах, особенно торфяных. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть].

На опушке леса правила вертикального роста не такие строгие. Здесь свет падает не только сверху, но и сбоку – с луга или озера, где нет деревьев. Экземпляры поменьше могут выйти из-под влияния больших, если будут расти в сторону открытого пространства. Особенно пластичны лиственные деревья. Они могут так искривлять свой ствол, пуская главный побег почти по горизонтали, что крона сдвинется до 10 метров в сторону. Конечно, дерево при этом рискует сломаться, например, если выпадет много снега и сработает закон рычага. Однако короткая жизнь на свету, достаточном для продолжения рода, все же лучше, чем никакая. Если большинство лиственных деревьев использует такую возможность, то хвойные в этом вопросе очень упрямы. Растем вверх, и баста! Всегда четко против силы притяжения, то есть вертикально вверх, чтобы ствол сохранял свое совершенство и стабильность. Только боковые ветки на опушке могут быть мощнее со световой стороны, но не более. Одна сосна проявляет дерзость и с жадностью тянет к свету свою крону. Неудивительно, что из всех хвойных деревьев именно она чаще всего ломается от снега.

Деревья идут в школу

Переносить жажду деревьям тяжелее, чем голод, потому что голод они могут в любой момент утолить. Как пекарь, у которого под рукой всегда хватает хлеба, они благодаря фотосинтезу всегда могут заморить червячка. Но и лучший пекарь ничего не испечет без воды, и для дерева никакое производство невозможно без влаги. Взрослый бук может качать через свои ветви и листья до 500 литров воды в день, и пока он может получать ее из почвы, он так и делает (см. примеч. 10). Впрочем, почвенная влага быстро иссякла бы, если этот процесс шел бы каждый летний день. В теплое время года дождей выпадает далеко не так много, чтобы наполнить высыхающую землю. А вот зимой идет заправка: осадков выпадает вдоволь, а расход снижается до нуля, поскольку почти все растения делают паузу. Вместе с осадками, выпадающими весной, воды обычно хватает до начала лета. Однако после этого во многие годы ее не хватает. Две жаркие недели без дождя – и большинству лесных массивов уже нехорошо. В первую очередь это относится к деревьям, растущим на хорошо увлажненных почвах. Они не знают ограничений в потреблении, очень расточительны в обращении с водой, и как раз самым мощным и крупным из них рано или поздно приходится за это платить. В моем лесу первыми расплачиваются ели. Они трескаются, правда, не по всем швам, а лишь по стволу. Если почва пересохла, а хвоя наверху, в кроне, продолжает требовать больше воды, то напряжение в сохнущей древесине в какой-то момент становится слишком сильным. Раздается треск и хруст, и кору прорезает метровой длины трещина. Она глубоко заходит в ткани и очень вредит дереву, потому что через нее в его нутро сразу же проникают споры грибов и начинают свою разрушительную работу. Хотя ель и пытается в последующие годы залечить рану, трещина расходится снова и снова. Уже издали на стволе заметен темный смолистый желоб – свидетельство болезненного процесса.

Этот пример – типичный урок в школе для деревьев. К сожалению, здесь все еще царит известное насилие, ведь природа – строгая учительница. Невнимательный и ленивый будет страдать. Трещины в древесине, в коре, в нежнейшем камбии: хуже для дерева и быть не может. Оно должно реагировать, причем одной только попыткой залечить рану ему не обойтись. Теперь оно будет более грамотно распределять воду, уже не станет весной выкачивать из почвы всю доступную влагу без учета возможных потерь. Деревья получают настоящие уроки бережливости и сохраняют полученные навыки даже тогда, когда в почве хватает влаги – как знать, что будет дальше! Чаще других такие уроки получают ели на хорошо увлажненных почвах, и это легко понять: они избалованы. Всего километром дальше, на каменистом и сухом южном склоне, ситуация выглядит совершенно иначе. Именно здесь я в первую очередь ожидал бы повреждений от летней засухи. Но в жизни, оказывается, все наоборот. Растущие здесь терпеливые аскеты могут вынести куда больше, чем их избалованные коллеги. Хотя воды в их распоряжении гораздо меньше – почва держит ее хуже, а солнце печет сильнее – они хорошо себя чувствуют. Растут заметно медленнее, зато лучше распределяют скудную влагу и благополучно переносят даже самые засушливые годы.

Более очевидный учебный процесс – уроки устойчивости. Деревья не любят создавать себе ненужные сложности. Зачем тратить силы на образование толстого и надежного ствола, если можно удобно опереться на соседей? Пока они рядом, все будет в порядке. Однако в Центральной Европе в лес каждые несколько лет отправляется группа лесников или лесоуборочная техника, чтобы убрать из него 10 процентов древостоя. В естественных лесах молодые деревья тоже могут лишиться опоры – когда умирают и падают большие материнские экземпляры. В кронах возникает просвет, и какая-нибудь сонная ель или бук по соседству шатко «приземляется» на свои собственные ноги, то есть корни. Деревья, как известно, не поклонники высоких скоростей, и пройдет от 3 до 10 лет, пока они снова будут стоять устойчиво. Нерадивых подгоняют мелкие болезненные трещины, возникающие из-за того, что дерево сильно раскачивается на ветру. Там, где болит, нужно укреплять скелет. На это уходит масса энергии, так что на рост в высоту ее уже не хватает. Слабым утешением служит приток света, который достается дереву после гибели соседа. Но и здесь ему нужно несколько лет, чтобы перестроиться и суметь полностью использовать новое освещение. Ведь до этого листья были настроены на полутень, поэтому они нежные и очень чувствительны к свету. Когда внезапно на них падает яркое солнце, на части из них остаются ожоги – опять боль! А так как почки на следующий сезон закладываются уже весной и летом предыдущего года, то лиственное дерево справляется с перестройкой минимум за два вегетационных сезона. Хвойным нужно еще больше времени, поскольку их хвоя остается на ветвях до 7 лет. Только когда вся листва полностью сменится, ситуация разрядится. В общем, станет ли ствол толстым и устойчивым, зависит от того, не возникнет ли у дерева какая-нибудь проблема. В естественных лесах дерево в течение жизни не раз участвует в таких играх. Когда кроны сомкнутся и закроют просвет, возникший после падения соседа, деревья снова смогут опираться друг на друга. Теперь они опять будут тратить больше сил на рост в высоту, чем на рост в толщину, с уже известными последствиями, когда через несколько десятков лет испустит дух очередной сосед.

Вернемся еще раз к теме «школа». Если деревья способны к обучению (а это легко проследить), возникает вопрос, где они хранят приобретенные знания и как могут их оттуда извлекать. Ведь у них нет мозга, который работает как банк данных и управляет всеми процессами. То же относится ко всем растениям, поэтому немало ученых настроены скептически, а многие лесоводы отнесли бы способность к обучению у растений к миру фантазий. Если бы опять не выступила австралийская исследовательница, доктор Моника Гальяно. Она изучала мимозу, тропический полукустарник. Поскольку мимозу, как известно, можно немножко рассердить, а исследовать в лаборатории легче, чем дерево, она служит отличным объектом для изучения. При прикосновении ее перистые листочки складываются, защищаясь. В экспериментальной установке на листву этих растений через регулярные промежутки времени падали капли воды. Сначала листья сразу же испуганно закрывались, однако через некоторое время кустарники выучили, что капли им ничем не угрожают. После этого листья перестали складываться. Еще более удивило Монику Гальяно то, что мимозы сохранили свой навык даже через несколько недель без повторных опытов и могли им пользоваться (см. примеч. 11). Жаль, что нельзя доставить в лабораторию целые буки или дубы, чтобы подробнее изучить процессы обучения. Зато есть другое исследование, проведенное на открытом воздухе и тоже связанное с водой. Наряду с изменением поведения оно пролило свет еще на одно обстоятельство: при наступлении сильной жажды деревья начинают кричать. Впрочем, на лесной прогулке вы ничего не услышите, потому что все это разыгрывается в ультразвуковом диапазоне. Ученые Швейцарского исследовательского центра леса, снега и ландшафта записали эти звуки и объясняют их так: когда в стволе поток воды из корней к листьям прерывается, возникают колебания. Это чисто механический процесс и, вероятно, никакого значения не имеет (см. примеч. 12). Или все же имеет? Ведь мы знаем только, как возникают звуки, а если внимательно рассмотреть, как мы сами производим звуки, то в сухом остатке тоже будет не так много: поток воздуха из трахеи заставляет колебаться голосовые связки. И когда я думаю о результатах исследований пощелкивающих корней, мне кажется вполне возможным, что эти колебания – нечто большее, что это крик от жажды. Может быть, срочное предупреждение коллегам о том, что вода на исходе.