Жизнь в пограничном слое. Естественная и культурная история мхов

Небеса темнеют, гремит гром: время близко. Крупные капли дождя стучат по лесной подстилке, муравьи и мошки ныряют в мох, чтобы найти укрытие, иначе падающие с силой капли раздавят их. Но крепкий малыш Tetraphis с надеждой ждет — его устройство позволяет не бояться силы капель. Когда чаша с почками подвергается прямому попаданию, почки высвобождаются и вылетают наружу, гнездо пустеет. Почку может отбросить на расстояние до пятнадцати сантиметров, что для растения сантиметровой высоты совсем неплохо. В благоприятных условиях почка за одно лето производит новое растение. Споры отданы на милость переменчивого ветра, способного занести их куда угодно, они могут оказаться на скале, на крыше, посреди озера, а почки, скорее всего, окажутся в той же среде, что и родительская особь. Они служат для клонирования и поэтому содержат комбинацию генов, которая показала себя успешной на этом конкретном пне.

Споры же становятся результатом смешения генов обоих родителей, существует бессчетное множество комбинаций, и эти пылинки с необозримым потенциалом разлетаются в поисках счастья по неведомому миру за пределами пня. На этом же пне есть и другие участки, покрытые Tetraphis, но цвет его — коричневый, как у старого красного дерева. Причиной тому — густая поросль спорофитов, которые проклевываются из зеленых побегов внизу. Каждый спорофит заканчивается коробочкой, напоминающей открытую банку. Горловина ее утыкана четырьмя ржаво-красными зубцами, откуда и происходит название Tetraphis («четыре зуба»). Когда коробочка созревает, миллионы спор высыпаются и подхватываются ветром. Споры, продукт полового размножения, несут с собой перетасованные гены обоих родителей. У них есть преимущества — разнообразие и дальнее расстояние, но их шансы на успех исчезающе малы. Даже если эти крошечные организмы будут бережно перенесены в подходящее место — например, на другой еловый пень, — восемьсот тысяч спор дадут всего одно растение. Очевидно, перед нами — баланс между количеством и качеством. Почки в сотни раз больше спор и в сотни раз эффективнее их при производстве новых растений. Значительный размер и активный метаболизм открывают почкам куда более широкие перспективы. Ставя опыты, я обнаружила, что каждая десятая почка выживает и порождает новое растение.

Но вот шум сенных грабель прекращается, Поли шагает по усеянной солнечными бликами тропинке, благодарная летнему солнцу за его ласку. Я протягиваю ей свою бутылку с водой, она делает несколько глубоких глотков, вытирает губы тыльной стороной ладони и садится на еловый пень. Я показываю ей Tetraphis двух типов — колонии с бесполым размножением, почки которых для большей надежности остаются дома, и колонии, где активно идет половое размножение и отпрыски отважно пускаются по ветру. Она лишь кивает головой и смеется: знакомая история! Ее дочь, как и мать, после колледжа решила остаться с родителями и работать на земле. А старший сын Поли покинул родное гнездо и теперь учительствует на другом краю штата: ему совсем не хочется вставать до рассвета, чтобы подоить коров, и заканчивать трудовой день через много часов после возвращения стада домой.

Я смотрю на бревна и пни, покрытые Tetraphis, и обнаруживаю поразительную закономерность. Почки и споры встречаются на разных участках и почти никогда не сосуществуют рядом. Поскольку каждая репродуктивная стратегия — клонирование и половое размножение, — как правило, связаны с очень отличающимися условиями окружающей среды и конкретных разновидностей, я задаюсь вопросом о причинах такой закономерности. Почему представители одного и того же вида, на одном и том же пне, на разных участках выбирают либо клонирование, либо половое размножение? Как естественный отбор позволил одному и тому же растению демонстрировать два типа поведения? Мне пришлось надолго войти в глубоко личные отношения с Tetraphis, и я прониклась уважением и восхищением: этот мох мне как ученому многое дал.

Я сразу предположила, что причиной различия в способах репродукции является какое-либо свойство физического окружения. Может быть, неодинаковая влажность или особый набор питательных веществ в разлагающейся древесине? Я стала тщательно измерять воздействие экологических факторов, желая понять, соотносится ли какой-нибудь из них с половым размножением или клонированием. Я таскала с собой рН-метр, экспонометр, психрометр и куски гниющих бревен в упаковке, чтобы отвезти их в лабораторию для анализа влажности и содержания питательных веществ. Спустя много месяцев после получения долгожданного анализа данных я обнаружила, что никакой корреляции нет. Репродуктивный выбор Tetraphis не поддавался объяснению. Но если я что-нибудь и вынесла из скитаний по лесу, так это убеждение, что беспричинных закономерностей не бывает. А чтобы найти причину, надо было попробовать увидеть окружающую действительность так, как ее видит мох, а не человек.