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

Слабый как дуб?

Когда я иду по моему лесу, я часто встречаю страдающие дубы. Некоторые из них действительно сильно мучаются. Безошибочный признак – паническая поросль на стволе, мелкие побеги, которые внезапно пучками вылезают по всей нижней части ствола и нередко так же быстро отмирают. Это показатель того, что дерево уже давно борется со смертью и находится в панике. Его попытки вырастить листья в нижней части ствола совершенно бессмысленны, потому что дуб – дерево светолюбивое, для фотосинтеза ему нужно много света. В полумраке нижних этажей молодые листочки не выживут, так что все это снаряжение излишне и вскоре ликвидируется. Здоровое дерево даже не пыталось бы тратить на них силы, оно лучше пустило бы их на увеличение кроны. По крайней мере если ему никто не мешает. Однако дубам в лесах Центральной Европы живется трудно, ведь этот регион – вотчина буков. А буки хотя и очень любят общество, но исключительно представителей своего вида. Чужие деревья они упорно и уверенно вытесняют. Начинается это медленно и безобидно, когда какая-нибудь сойка зароет у подножия могучего дуба буковый орешек. Поскольку таких кладовок у птицы великое множество, орешек будет забыт и следующей весной прорастет. Несколько десятилетий проросток будет очень медленно и незаметно, тихо и скрытно подниматься вверх. Хотя у юного бука нет рядом матери, старый дуб поделится с малышом своей тенью, которая поможет ему расти медленно и сохранить здоровье. То, что над землей выглядит мирным и гармоничным, под землей оборачивается совершенно иным – здесь начинается борьба за существование. Корни бука пробираются в каждый клочок земли, не занятый корнями дуба. Постепенно они подкапываются под старый ствол, забирая себе воду и питательные вещества, которые огромное дерево предназначало себе. Дуб начинает медленно слабеть. Лет через 150 юный бук раскинется уже так широко, что его крона начнет врастать в крону дуба. Сначала врастать, а через несколько десятилетий уже и перерастать, оставляя крону дуба под собой, потому что бук, в отличие от конкурентов, может расширять свою крону практически всю жизнь. Теперь его листья получают прямой солнечный свет, а вместе с ним – массу энергии для продолжения роста. Его пышная крона, как и полагается буку, улавливает 97 процентов солнечного света. Дуб оказывается теперь во втором ярусе, где его листья безуспешно пытаются захватить хоть немножко света. Производство сахара резко идет на спад, дерево расходует запасы, и ему грозит смерть от голода. Оно замечает, что не в силах справиться с более сильным конкурентом, что ему уже никогда не удастся образовать такой высокий верхушечный побег, чтобы перерасти бук. В состоянии безысходности, а может быть, в нарастающей панике, оно делает нечто такое, что идет против всех правил: образует новые ветви и листья на стволе, далеко внизу. Эти листья особенно нежные и крупные, им нужно меньше света, чем их коллегам из кроны. Но 3 процента света – и для них слишком мало, ведь дуб это не бук. Так что «паникеры» быстро засыхают, а значит, драгоценные запасы энергии попросту распылены. В этой стадии голодания дуб может застыть на несколько десятков лет, но рано или поздно он сдается. Сил у него уже не остается, может статься, его страданиям положит конец какая-нибудь златка. Жук отложит на кору дуба яйца, и вышедшие из них личинки ускорят процесс – полностью съедят его кожу и подведут черту под жизнью беззащитного дерева.

Так что же, дуб – слабак, неженка? Как такое хилое дерево смогло стать символом надежности и долговечности? Дело в том, что насколько дуб в наших лесах слаб в конкуренции с буком, настолько он силен и вынослив в отсутствие конкурентов. Например, на открытом месте, то есть в привычном для нас культурном ландшафте: если бук вне своей родной лесной атмосферы вряд ли сумеет протянуть больше 200 лет, то дуб, растущий рядом со старой деревней или на пастбище, легко перешагивает 500-летний рубеж. Глубокая рана на стволе или широкая трещина, оставленная молнией? Такие неприятности дубу не страшны, ведь его древесина пропитана веществом, которое отталкивает грибы и сильно замедляет процессы гниения. Дубильные вещества отпугивают и большинство насекомых и, между прочим, улучшают качество вина (Barriquewein), если из этого дерева когда-нибудь выйдет винная бочка. Даже сильно поврежденные экземпляры с обломанными несущими ветвями сохраняют способность формировать новую крону и жить еще сотни лет. Большинство буков не справились бы с такой задачей, тем более вне леса и без своих любимых родственников. Если их повреждает ураган, то им остается жить от силы пару десятков лет.

Дубы моего леса тоже доказывают, к какой упорной породе принадлежат. На одном из особенно жарких южных склонов растут несколько деревьев, вцепившихся корнями в голую скалу. В ясные дни летний зной до предела разогревает эти камни, выпаривая из них последние остатки влаги. Зимой в них глубоко проникает трескучий мороз, ведь здесь нет толстого защитного слоя почвы с гниющей палой листвой. Любая песчинка сдувается отсюда первым же ветром, так что здесь растет лишь несколько скудных лишайников, совершенно не спасающих от перепадов температуры. В итоге деревья, или точнее сказать, деревца, прожившие здесь около 100 лет, имеют толщину всего с человеческую руку и высоту не выше 5 метров. Их родственники в привычном лесном климате уже поднялись на 30 метров и образовали мощные стволы, а эти аскеты стоически несут свой крест и довольствуются статусом кустарников. Но выживают! Преимущество их аскезы в том, что деревья других видов здесь давно отказались бы от борьбы. Полное лишений существование, зато свободное от тягот конкуренции, имеет свои достоинства.

Впрочем, наружный слой дубовой коры много грубее и прочнее, чем гладкая и тонкая кожа бука и отпугивает часть внешних врагов. Совсем по немецкой пословице: «Что за беда старому дубу, если под него роет кабан?»

Специалисты

Деревья могут расти во многих экстремальных местах. Могут? Вынуждены! Потому что, когда семя падает с дерева, унести его оттуда может только ветер или животное. А потом, когда оно весной прорастет, жребий уже брошен. С этого момента проросток на всю жизнь привязан к этому клочку земли и должен принять его таким, каков он есть. А большинству детей-деревьев приходится туго. Потому что их случайный выбор, к сожалению, часто оказывается пустышкой. Или слишком темно, если светолюбивая вишня попала под крупные буки. Или слишком светло – это касается уже самих буков, нежная листва которых получает ожоги на ярком солнце открытых мест. В заболоченных лесных почвах корни большинства видов будут гнить, а в сухих песчаных – страдать от жажды. Особенно неудачны посадочные площадки без всякой питательной почвы, как, например, голые скалы или развилки крупных ветвей. Иногда счастье длится недолго. Например, если семена попали на высокий пень упавшего дерева. Они вырастают в маленькие деревца, которые пускают корни в гниющую древесину. Однако в первое же аномально сухое лето, когда даже трухлявый валежник испаряет последнюю влагу, мнимые победители засыхают. При этом многие из них именно так представляли себе идеальное местообитание, потому что для большинства европейских видов деревьев действуют одни и те же критерии благополучия. Они любят плодородную почву, рыхлую, чтобы она хорошо проветривалась до глубины несколько метров. Грунт должен быть приятно-влажным, прежде всего летом. Лето не должно быть слишком жарким, а зима – чересчур морозной. Снегопады нужны умеренные, но такие, чтобы при таянии снегов как следует пропиталась почва. Осенние шторма должны приглушаться расположенными недалеко горными хребтами, а лес – быть бедным грибами и насекомыми, которые атакуют кору и древесину. Если бы деревья могли мечтать о сказочной стране вечного изобилия, она наверняка выглядела бы именно так. Но за исключением крохотных клочков земли, таких идеальных местообитаний, увы, не найти нигде. И это хорошо для биоразнообразия, потому что состязание за сказочную страну «Центральная Европа» сегодня почти повсеместно выиграл бы бук. Он в совершенстве умеет использовать изобилие ресурсов и вытесняет любого конкурента, запросто прорастая сквозь его крону и оставляя проигравшего под собой. Тому, кто хочет выжить рядом с таким мощным конкурентом, нужно изобрести что-то свое. Любые отклонения от условий сказочного эльдорадо означают проблемы. Кому захочется найти свою экологическую нишу рядом с буком, должен стать в чем-то аскетом. Экологическую нишу? Поскольку бо́льшая часть местообитаний на планете не предлагает идеальных условий, ситуация скорее обратная: проблемных местообитаний на Земле имеется в избытке, и тот, кто с ними справится, сможет занять гигантский ареал. Примерно так сделала ель. Она может селиться повсюду, где лето короткое, а зима суровая – будь то высокие северные широты или наши горы близ границы леса. Поскольку вегетационный период в Сибири, Канаде или Скандинавии часто составляет всего несколько недель, бук не успел бы даже распустить листву до конца сезона. К тому же зимы так отчаянно морозны, что могут случаться обморожения. Здесь ель и показывает свои преимущества. Она закладывает в хвою и кору пахучие масла, которые представляют собой своего рода антифриз. Поэтому ей не нужно сбрасывать зимой свой пышный наряд, он просто остается на ветвях. Как только весной станет теплее, она сразу приступит к фотосинтезу. Ни один день не уходит впустую, и даже если сахара и новую древесину дерево образует всего несколько недель в году, то все же каждый год оно на несколько сантиметров подрастает. Правда, хвоя на ветвях несет большую угрозу: на ней задерживается снег, и его общий вес может достигать таких величин, что дерево просто не выдержит. Чтобы избежать этого, ель использует две стратегии. Во-первых, она, как правило, образует совершенно прямой ствол. Структуру, направленную вверх по строгой вертикали, не так легко вывести из равновесия. Во-вторых, ее несущие ветви летом направлены горизонтально. Как только на них ложится снег, они медленно опускаются, пока не накроют друг друга как черепица. Таким образом, они опираются друг на друга, и силуэт, если смотреть сверху, заметно сужается. Благодаря этому бо́льшая часть снега соскальзывает с кроны и ложится рядом с деревом. В местностях с обильными снегопадами, то есть в горах или высоких северных широтах, ели, помимо прочего, образуют очень узкую длинную крону с короткими ветвями, что еще больше усиливает этот эффект. Но хвоя провоцирует и другую угрозу. Сохраняясь на дереве круглый год, она увеличивает подветренную поверхность, так что под сильными ветрами ели легко падают. Поэтому многовековые деревья часто не превышают в высоту 10 метров, а по статистике опасность ветровала заметно возрастает только с 25-метровой высоты.

От природы в лесах наших широт преобладали буки, а они практически не пропускают на почву свет. К такой тени отлично приспособился тис. Это дерево – олицетворение умеренности и терпения. Поскольку оно знает, что ему никогда не переиграть бук, оно специализировалось на нижних ярусах леса. Здесь и растет тис, используя те 3 процента света, которые пропускают буковые кроны. Однако нередко ему требуется целое столетие, пока он в таких условиях поднимется на несколько метров и будет готов к размножению. За это время может произойти немало неприятностей, например, его объест травоядное, отбросив на несколько десятков лет назад, или еще того хуже – свалит с ног умирающий бук. Но упорное дерево все предусмотрело. Тис с самого начала вкладывает гораздо больше сил в расширение корневой системы, чем другие виды. Здесь он запасает питательные вещества, и если над землей с ним произойдет несчастье, он, полный сил и надежд, начнет жизнь сначала. При этом тис часто образует от одного корня несколько стволов, которые потом, в старости, могут срастаться друг с другом. Тогда дерево кажется покрытым складками и морщинами. А как долго оно живет! За свои 1000 лет тис переживает большинство своих конкурентов, так что в течение веков не раз оказывается на ярком солнце, когда очередной гигант над ним испускает дух. Тем не менее тисы не вырастают выше 20 метров – они ценят умеренность и не стремятся к большим высотам.

Граб, который, вопреки своему имени, состоит в родстве не с буком, а с березой[23]23
  В немецком языке граб (Hainbuche) – «бук, растущий в рощах». – Примеч. пер.


[Закрыть], пытается подражать тису, однако менее непритязателен и нуждается в большем количестве света. Хотя он может жить под буками, но крупным деревом в таких условиях не становится. Он и без того редко дорастает до 20 метров, причем такой высоты достигает только под светолюбивыми видами, например дубом. Здесь он может раскинуться свободно, и поскольку дубам, по крайней мере взрослым, он не мешает, места хватает обоим. Однако к их компании часто присоединяется бук, который опережает оба вида и перерастает их кроны, по крайней мере кроны дуба. Граб может спасти только то, что он переносит не только тень, но и сильную сухость, и тепло – тут уж букам приходится потесниться, и тогда хотя бы на засушливых южных склонах у грабов все же сохраняются шансы.

Заболоченная почва, стоячая, бедная кислородом вода – здесь корни большинства деревьев не выдерживают и отмирают. Такая ситуация встречается вокруг родников или вдоль ручьев, пойма которых регулярно уходит под воду. Если здесь прорастет случайно попавший сюда буковый орешек, из него вполне может вырасти величественное дерево. Однако когда-нибудь в одну из летних гроз оно упадет от ветра, потому что подгнившие корни дерево не удержат. Те же трудности ожидают ель, сосну, граб и березу, если их подножие на короткое или тем более долгое время окажется в гниловатой воде. В отличие от ольхи. Со своими 30 метрами ольха хотя и не может обойти в высоту своих конкурентов, зато отлично растет на столь непопулярных заболоченных почвах. Ее секрет – аэрационные канальцы в корнях. По ним кислород проникает в самые тонкие кончики корней, как у пловца, который дышит через трубку над поверхностью воды. Кроме того, в нижней части ствола у этих деревьев есть пробковые клетки, которые делают возможным поступление воздуха. Только если вода поднимается так высоко, что на долгое время закрывает эти дыхательные отверстия, ольха слабеет, и ее корни могут стать жертвой агрессивных грибов.

Дерево или не дерево?

А что такое вообще дерево? Словарь Дуден объясняет его как древесное растение со стволом, из которого растут ветви[24]24
  Словарь С.И. Ожегова дает сходное объяснение: «многолетнее растение с твердым стволом и отходящими от него ветвями, образующими крону». – Примеч. пер.


[Закрыть]. Значит, главный побег должен доминировать и постоянно расти вверх, иначе растение признают кустарником, у которого несколько стволиков, или, скорее, крупных ветвей растут из одного общего корня. А как же размер? Лично у меня все время возникают проблемы, когда я вижу сообщения о лесах Средиземноморья, которые кажутся мне не лесами, а зарослями кустарников. Деревья, эти величественные существа, под кронами которых мы кажемся самим себе муравьями в траве. Однако в поездках по Лапландии мне встречались деревья, заставляющие почувствовать себя скорее Гулливером в стране лилипутов. Это карликовые деревья тундры, которые путешественники бесцеремонно топчут, не замечая. Некоторые из них в возрасте 100 лет не намного выше 20 сантиметров. Наука не признает их деревьями, как и кустарниковую березу – это видно уже по ее названию. А между тем она образует стволики высотой до 3 метров, хотя чаще не превышает уровня глаз и потому не воспринимается серьезно. Но если мерить такой меркой, то ни молодой бук, ни рябина тоже не будут считаться деревьями. Тем более что их нередко так сильно объедают крупные травоядные, например олени или косули, что они на десятки лет замирают в форме куста на полуметровой высоте[25]25
  Биоморфологи считают, что один и тот же вид может иметь несколько биоморф – форм роста. Та же осина или тополь может быть и деревом, и кустарником, в зависимости от конкретных условий. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть].

А если дерево спилено? Оно мертвое? А что с тем многовековым пнем, жизнь в котором до сих пор поддерживают его товарищи? Дерево это или нет, и если нет, то что? Еще сложнее, если из этого пня растет новый ствол. А во многих лесах это даже правило, потому что именно широколиственные деревья веками рубили угольщики для заготовки угля. Из пней отрастали новые стволы, ставшие основой многих современных широколиственных лесов. Именно дубовые и грабовые рощи часто происходят из таких порослевых низкоствольных лесов. Хозяйство в них велось согласно определенному циклу, в котором рубки чередовались с периодами покоя, так что деревья никогда не вырастали до большой высоты. Делалось это потому, что население было просто слишком бедным и не могло позволить себе долго дожидаться новой древесины. Такие реликты вы сами можете опознать по нескольким стволам, растущим, как у куста, из одного корня, или бугристым утолщениям у подножия ствола – последствиям периодических рубок.

Так что же эти стволы – молодые деревья или тысячелетние старцы? Этот вопрос задают себе и ученые, например те, кто исследовал древние ели в шведской провинции Даларна. Самая старая из них напоминала уплощенный куст, ковром окружавший единственный стволик. Вся эта конструкция относилась к одному и тому же дереву, корень которого ученые исследовали радиоуглеродным методом. Углерод-14 – радиоактивный изотоп углерода, который постоянно образуется в атмосфере и медленно распадается. За счет постоянного образования и распада его соотношение к обычному углероду остается постоянным. Если углерод включается в неактивную биомассу, например древесину, процесс распада изотопа продолжается, в то время как поступление нового радиоактивного углерода прекращается. Чем ниже его процентное содержание, тем старше должна быть ткань. Анализ ели показал невероятный возраст – 9550 лет. Отдельные побеги были моложе, однако эту поросль последних столетий сочли не отдельными деревьями, а частью единого целого (см. примеч. 22). Я считаю: правильно! Потому что корень, конечно же, был важнее, чем надземная часть. В конце концов, именно он обеспечил выживание всего организма, пережил мощные колебания климата и постоянно выгонял новые стволы. В нем скопился опыт тысячелетий, благодаря которому ель дожила до наших дней. Между прочим, та же ель легко опровергла несколько общепринятых научных мнений. Во-первых, до тех пор никто не знал, что эти хвойные могут жить существенно дольше 500 лет, а во-вторых, предполагалось, что в этой части Швеции ель появилась лишь около 2 тысяч лет назад, после отступления льда. Для меня это растение, такое невзрачное с виду, стало символом того, как мало мы знаем о лесах и деревьях и как много чудес нам еще предстоит открыть.

Вернемся к вопросу, почему корень важнее других органов. Возможно, именно здесь находится что-то вроде мозга дерева. Мозга? Не слишком ли далеко мы зашли? Может быть, но если мы знаем, что деревья могут учиться, а значит, и накапливать опыт, то где-то в организме должно быть для этого соответствующее место. Где оно находится, мы не знаем, однако корни подошли бы для этой цели лучше всего. Во-первых, старые ели в Швеции доказывают, что подземная часть дерева самая долговечная – куда же еще поместить на долгое время важную информацию? Во-вторых, судя по современным исследованиям, нежное сплетение корней постоянно преподносит новые сюрпризы. К примеру, до сих пор считалось неоспоримым, что любую активность оно регулирует химическим путем. Вообще-то в этом нет ничего зазорного, у нас тоже немало процессов регулируется химически – через медиаторы. Корни поглощают вещества, транспортируют их далее, проводят продукты фотосинтеза в обратном направлении к грибам-партнерам и даже передают сигнальные вещества соседним деревьям. Но мозг? В нашем понимании для этого нужны нейронные процессы, то есть не только сигнальные вещества, но и электрические токи. Именно такие токи можно измерить, причем еще с XIX века. Уже много лет между учеными продолжается ожесточенный спор: могут ли растения думать, обладают ли они интеллектом?

Франтишек Балушка из Института клеточной и молекулярной ботаники Университета Бонна и его коллеги придерживаются мнения, что в кончике корня находятся структуры, похожие на мозг. Наряду с проводниками сигналов здесь имеются отдельные структуры и молекулы, сходные с теми, что обнаруживаются у животных (см. примеч. 23). Когда корень ощупывает перед собой почву, он может воспринимать раздражения. Исследователи измеряют электрические сигналы, которые обрабатываются корнями в зоне контакта и приводят к изменениям поведения. Когда корни наталкиваются на ядовитые субстанции, непроницаемые камни или слишком влажные участки, они анализируют ситуацию и задают зоне роста необходимые изменения. После этого она меняет направление и пускает побеги вокруг критического участка почвы. Можно ли здесь помимо прочего видеть оплот интеллекта, способности к запоминанию или эмоциям, вызывает у большинства современных ботаников сомнения. В частности, их волнует перенос результатов на сходные ситуации у животных и, наконец, вопрос о том, не начнут ли стираться границы между растениями и животными. Ну и что? Что в этом плохого? Разделение на «растения» и «животные» в любом случае произвольно, оно было проведено по типу питания: первые осуществляют фотосинтез, вторые поедают живые организмы. В конце концов, серьезные различия касаются только времени, за которое перерабатывается и преобразуется в действие информация. Неужели медленные организмы автоматически менее ценны, чем быстрые? У меня иногда возникает подозрение, что людям пришлось бы уделять деревьям и другой зелени больше внимания, если было бы бесспорно установлено, насколько сильно они похожи на животных.