Мир зеленого безмолвия

Торфяные болота — самый благодатный объект для изучения прошлого Земли. Ежегодно отмирая, растения болот сохраняются в виде торфяных отложений. Определив по остаткам растений в торфе, к каким видам они принадлежали, можно узнать прошлое болот и условия, в которых они существовали, исследуя их слой за слоем, словно бы читая страницу за страницей. Эту возможность нам предоставляет ботанический анализ торфа. В торфах низкой степени разложения растения сохраняют свой облик почти полностью. Но даже в очень сильно разложившемся торфе находят остатки образовавших его растений: обрывки стеблей и листьев трав и мхов, обуглившиеся кусочки древесины; совершенно неизменными остаются семена.

О климате и растительности прошлых эпох, смене ландшафтов можно узнать и с помощью спорово-пыльцевого анализа, также одного из методов палеоботанических исследований.

Способность растений производить пыльцу и споры поистине изумительна. Одна мужская шишка сосны образует около шести миллионов пылинок, одно соцветие дуба — 500 тысяч. Громадное количество пыльцы уносится ветром и оседает на почву, на поверхность рек, озер, морей и болот. Но лишь в донных отложениях и в болотах оно сохраняется там, куда попало первоначально.

Споры и пыльца — наиболее неизменные из остатков живших когда-то растений. На дне водоемов, в толще ила и песка, пыли, глины или торфа спорово-пыльцевые комплексы сохраняются тысячи и даже миллионы лет.

Первые упоминания об ископаемой пыльце принадлежат немецкому ученому Гепперту и относятся к 1836 г. Методика спорово-пыльцевого анализа была разработана шведскими учеными Лагерхеймом и Ленартом фон Постом.

Ленарт фон Пост посвятил свою жизнь изучению антропогена — последнего в истории Земли геологического периода, который продолжается и сейчас. Великие оледенения этого времени сыграли огромную роль в истории ряда стран. На севере Швеции находился центр, от которого начиналось развитие материковых оледенений, покрывших потом большую часть Европы.

В России спорово-пыльцевой анализ был впервые применен академиком В. Н. Сукачевым. В 1903 г. В. Н. Сукачев стал отмечать наличие пыльцы при ботаническом изучении торфа.

Почти в одно время со шведскими учеными в России работал крупнейший болотовед и палеоботаник В. С. Доктуровский. Изучая болота и различные торфы, он по наличию пыльцы устанавливал присутствие тех или иных растений в отдаленные от нас эпохи. В 1917 г. он впервые начал проводить количественный учет пыльцевых зерен, а в 1923 г. была опубликована его работа «Метод анализа пыльцы в торфе». В ней изложены основные принципы этого метода, даны изображения пыльцы древесных пород, наиболее распространенных в северных широтах. Тогда же В. С. Доктуровский совместно с В. В. Кудряшовым опубликовал определитель пыльцы растений.

В. С. Доктуровский изучал межледниковые отложения и руководил изучением торфяных месторождений во многих географических зонах нашей страны в период, когда развернулись работы по осуществлению ленинского плана электрификации России (ГОЭЛРО).

В развитии палинологии — науки об ископаемой пыльце и спорах — имели значение работы советского торфоведа Д. А. Герасимова. На основе анализа спорово-пыльцевых спектров он сделал интересные выводы о направленности изменения климата и растительности России в голоцене.

Как проводится спорово-пыльцевой анализ? Отдельные пыльцевые зерна имеют небольшую величину; они измеряются сотыми и тысячными долями миллиметра (микронами). Форма пылинок у разных растений различна. У березы они похожи на диски, сплюснутые по краям, с тремя порами, расположенными по экватору. У сосны — на эллипс с двумя воздушными мешками по бокам. Каждому семейству, роду, а иногда и виду растений соответствует пыльца определенной формы, размеров и строения.

Оболочки пыльцы и спор удивительно устойчивы к внешним воздействиям. Они выдерживают нагревание до 300°, обработку щелочами и концентрированными кислотами. Их не повреждают механические воздействия — удары, перетирания и т. п. Правда, все, что находилось когда-то внутри оболочки, — цитоплазма, ядро, различные органоиды клетки — не сохраняется. Неизменными остаются лишь оболочки — своеобразные наружные скелеты пылинок.

По внешнему облику различаются и споры. Поскольку размеры пыльцы и спор ничтожно малы, их изучают с помощью оптических и электронных микроскопов. Существует целый ряд методик извлечения спор и пыльцы из вмещающих их горных пород и подготовки для дальнейшего определения их систематического положения. Но это уже сугубо специальная область. Стоит лишь отметить, что получаемые в итоге сведения о прошлом растительного мира могут считаться достоверными лишь в том случае, если образцы для анализа взяты вполне квалифицированно.