В большинстве джунглей, подвергавшихся научным исследованиям, почвы имеют характерный желтый, а чаще красноватый цвет, настолько распространенный, что некоторые авторы называют их «тропическими красноземами». Этим цветом почвы до некоторой степени обязаны окислам железа и алюминия, которые плохо растворимы в воде, но переносятся в виде коллоидной суспензии. Они легко выпадают в осадок, поэтому остаются в почве и окрашивают ее, не вымываясь дождевой водой.
Перечисленные факты объясняют замечательное сходство тропических дождевых лесов, растущих на разных геологических формациях. Однажды я видел, как геолог-исследователь вынес из центральноамериканских джунглей полдюжины образцов совершенно разных пород. Одинаковые деревья и кустарники вырастают до одинаковой высоты на сланцах, глинах, известняках, песчаниках, метаморфических и даже вулканических породах.
Отдельно следует упомянуть о небольшом содержании гумуса в почвах джунглей. Хотя гумус образуется там с большей скоростью, чем в зонах умеренного климата, он разлагается еще быстрее. Этим объясняется наличие очень тонкого покрова растительной мульчи на почве. В тропическом дождевом лесу существуют идеальные условия для переработки в гумус листьев, коры и древесины. Но те же самые условия обеспечивают невероятно быстрое разложение гумуса на минеральные компоненты, которые, в свою очередь, растворяются в верхних нескольких дюймах почвы, где сосредоточены корни растений. Минеральные вещества незамедлительно поглощаются, поэтому «почва» в том виде, как мы ее знаем, часто не успевает сформироваться.
Ученые, впервые обнаружившие компоненты «химической фабрики» джунглей, удивлялись, почему самые величественные леса на земле растут на весьма бедной почве, в то время как на богатых, но более сухих тропических почвах не растет ничего, кроме саванны, кустарников или низколесья. В конце концов они обнаружили, что джунгли питаются сами собой, извлекая лишь малую часть необходимых веществ из более глубоких слоев породы. Скорость, с которой растения возвращаются в «общий котел», поистине поразительна. Однажды я растянул леску вокруг крупного, сочного зеленого листа, упавшего у моих ног за завтраком в нашем походном лагере. К полудню он был ярко-желтым; к вечеру он был коричневым и в нем появились дыры; к полуночи от него осталось лишь филигранное кружево жилок, а на следующее утро исчезло все, кроме черешка, который пытались утащить два крупных муравья. Дерево и кора разлагаются лишь немногим медленнее. Вся жизнь, от микроскопических организмов до крупных животных, помогает этому процессу. Термиты особенно эффективно подтачивают упавшие стволы и ветви.
Большинство растений под лиственным пологом джунглей особым образом пользуется углекислым газом. Хотя об этом предстоит еще многое узнать, мы находим указания на то, что концентрация углекислого газа в атмосфере нижних ярусов может в два, три, а иногда даже в пять раз превышать его содержание снаружи. Это достигается в результате несложного химического процесса. Вода, поднимаемая наверх от корней, насыщается углекислым газом, поглощенным листьями из воздуха. С помощью энергии, вырабатываемой хлорофиллом из солнечных лучей, она расщепляется на углеводороды. В джунглях, где свет сравнительно тусклый, этот основной химический процесс может быть ускорен избытком углекислого газа.
Углекислый газ выделяется всеми животными в процессе дыхания, а также является побочным продуктом органического разложения. Он в полтора раза тяжелее воздуха, поэтому под лиственным пологом джунглей он собирается неподалеку от земли. В других лесах, более открытых и лучше проветриваемых, углекислый газ рассеивается быстрее.
Для деятельности растительных энзимов[15]
необходим еще один легкий газ — азот, обычно вырабатываемый почвенными бактериями. Уже давно люди обнаружили, что растения семейства бобовых особенно богаты нитратообразующими бактериями. Поэтому фермеры используют при пахоте стебли или корни бобовых либо пользуются удобрениями.Немецкий химик Фриц Хабер[16]
в 1918 году стал лауреатом Нобелевской премии за разработку метода извлечения атмосферного азота (этот газ составляет примерно четыре пятых от общего объема земной атмосферы). Его открытие позволило Германии вести Первую мировую войну, несмотря на то что она оказалась отрезанной от единственных ранее известных запасов нитратных удобрений — в основном отложений гуано. С тех пор люди могли добывать необходимый им азот прямо из воздуха.