Живая планета

Во всем остальном обстановка остается крайне суровой. Температура опускается на 40° ниже нуля и более — даже ниже температур, рекордных для тундры. Бураны наметают громадные сугробы, которые держатся более полугода. Лютые холода не только грозят заморозить влагу в тканях деревьев, но и лишают их того, на что опирается их существование, — воды. Да, она есть повсюду вокруг, но в форме снега и льда, в твердой своей ипостаси, для растений бесполезной. И деревья северных лесов вынуждены терпеть засухи, не менее беспощадные, чем те, которым подвергаются растения в спаленной солнцем пустыне.

Сосновая хвоя воплощает свойства листа, способного выдерживать подобные испытания. Она длинная и узкая, что не дает снегу оседать на ней и обламывать ее своей тяжестью. Она содержит мало сока, то есть влаги, которая могла бы замерзнуть. Цвет у нее темный, помогающий поглощать максимум тепла из самых слабых солнечных лучей. Все зеленые растения неизбежно теряют часть влаги в процессе роста. Им необходимо поглощать углекислый газ из воздуха и избавляться от ненужного продукта его распада — от кислорода. Для этого у них в листьях есть крохотные поры, так называемые устьица. В процессе обмена газами неизбежна потеря водяных паров. Однако сосновая иголка теряет их заметно меньше, чем листья с широкими пластинами. Устьиц у нее относительно меньше, и они помещаются в глубине микроскопических ямок, расположенных рядами на дне бороздки, проходящей по всей длине иголки. Бороздка удерживает слой неподвижного воздуха над устьицами, что заметно снижает диффузию водяных паров. К тому же потеря воды из клеток в других местах поверхности листа практически предотвращается плотным восковым покровом. Когда же в свирепые морозы земля промерзает так глубоко, что корни уже не могут пополнять запасы воды в дереве и любое испарение ее листьями грозит обернуться гибелью, устьица плотно смыкаются.

При определенных обстоятельствах и эти способы сохранения воды оказываются недостаточными. Лиственница растет в местах не только очень холодных, но и с крайне сухой почвой. Зимой там нельзя терять ни капли влаги, и лиственница осенью сбрасывает все свои иголки, переходя в состояние полного отсутствия всякой жизнедеятельности. У остальных же хвойных листья-иголки функционируют надежно и экономично круглый год, оставаясь на ветках по семь лет, причем смена их происходит небольшими частями ежегодно в период роста. Такое сохранение листьев обеспечивает ряд преимуществ: они полностью готовы к фотосинтезу с первых же весенних дней, едва начинают получать достаточно света, и дереву не приходится ежегодно расходовать драгоценную энергию на возобновление заново всей листвы.

Эти вечнозеленые хвойные деревья принадлежат к одной древней группе, которая прячет свои семена в шишках и появилась на Земле около трехсот миллионов лет назад задолго до прочих цветковых растений. В эту группу входят сосна и ель, тсуга и кедр, пихта и кипарис. Свойства их листьев-хвои, выработавшиеся под воздействием сурового климата, в значительной мере определяются характером всего окружающего их лесного сообщества. Смолистые, покрытые восковым налетом иглы нелегко поддаются гниению. Да и в любом случае из-за холода деятельность бактерий сильно снижена. Таким образом, когда иглы все-таки опадают, они годами лежат на почве и не гниют, образуя толстый пружинящий ковер. Поскольку питательные вещества в них не высвобождаются, почва под ними остается бедной и кислой. Сами деревья возвращают себе утраченные питательные вещества только с помощью грибов. Корни хвойных деревьев сильно ветвятся вблизи поверхности. Их густо оплетают нитевидные гифы грибов, они тянутся вверх, пронизывают хвою и разлагают ее на химические компоненты, которые деревья способны снова всосать. В обмен на эту услугу грибы, как полагают, извлекают из древесных корней сахар и другие нужные им углеводы, которые они, не обладая хлорофиллом, сами для себя синтезировать не могут.

Взаимосвязь между грибами и хвойными деревьями не столь тесная, как союз гриба и водоросли, который создает лишайники. И не так избирательна. Например, с одним видом сосны, как было установлено, могут сожительствовать 119 видов грибов, причем на корнях одного дерева их бывает одновременно до семи-восьми. И связь эта не абсолютно обязательна, но без помощи грибов хвойные растут гораздо медленнее.

Свойства хвои в значительной мере ограничивают круг животных, способных жить в хвойных лесах. Казалось бы, колоссальный ежегодный урожай новых листьев должен был в любом лесу обеспечивать кормом целые орды растительноядных существ. Однако почти все они, кроме насекомых, считают смолистую, в восковом налете хвою практически несъедобной. Карибу к ней не прикасаются. Как и мелкие грызуны. Правда, ее клюют некоторые птицы вроде глухаря или щура, но и они предпочитают молодые весенние побеги, еще нежные и сочные.