Лотерея
Деревья живут во внутреннем равновесии. Они тщательно распределяют силы, ведут баланс доходов и расходов, чтобы удовлетворить все свои потребности. Часть энергии уходит на рост. Ветви должны удлиняться, ствол – увеличиваться в диаметре, чтобы выдержать растущий вес. Что-то надо оставить про запас, ведь если на дерево нападут насекомые или грибы, ему придется немедленно реагировать, то есть активировать защитные вещества в листьях и коре. Напоследок остается размножение. У ежегодно цветущих видов на это усилие отведена специальная статья расходов в тщательно выверенном энергетическом бюджете. Однако такие виды, как бук или дуб, которые цветут один раз в 3–5 лет, это событие выбивает из колеи. Большая часть энергии уже распланирована на другое, к тому же буковые орешки и желуди производятся так массово, что вся остальная жизнедеятельность должна отступить на задний план. Это начинается уже с мест на ветках. Свободных участков для цветков на побегах не выделено, поэтому соответствующее количество листьев должно уступить им свое место. Когда цветки увянут и опадут, деревья будут выглядеть непривычно общипанными. Не стоит удивляться, что отчеты о состоянии лесов в такие годы отмечают пониженную густоту кроны у дубов и буков. А так как все особи цветут одновременно, лес на первый взгляд кажется нездоровым.
Лес хотя и не болен, но все же ослаблен и уязвим. Ведь на массовое цветение ушли последние энергетические резервы, к тому же из-за обилия цветков уменьшена площадь листвы, и сахара образуется меньше, чем в нормальные годы. Мало того, большая часть этого сахара, преобразованная в масла и жиры, остается в семенах, так что для самого дерева из его зимних запасов практически ничего не остается. Не говоря уже о тех резервах, которые вообще-то полагались для защиты от болезней. Только этого и ждали многочисленные насекомые. К примеру, буковый долгоносик-прыгун, всего 2 миллиметра в длину. Теперь он откладывает миллионы яиц в свежие беззащитные листья. Его крохотные личинки проедают плоские ходы между внутренней и внешней стороной листа, оставляя за собой коричневые пятна. Выросший жук прогрызает дырки в листьях, которые после этого выглядят так, как будто в них выстрелили дробью. В некоторые годы буки заражены настолько, что издали кажутся скорее коричневыми, чем зелеными. В нормальном состоянии деревья стали бы обороняться, сумели бы добавить горечи в листья и испортить насекомым их банкет. Но цветение отнимает у них все силы, и в этот сезон им приходится смириться и безответно сносить атаку. Здоровые экземпляры ее выдерживают, тем более что за годом цветения последует несколько лет отдыха. Однако если бук уже был не совсем здоров, нападение насекомых может стать для него окончательным приговором. Но даже если бы дерево это знало, оно все равно не удержалось бы от цветения. По наиболее тяжелым годам той эпохи, которая вошла в историю как "смерть леса", известно, что именно наиболее поврежденные экземпляры часто цветут. Вероятно, они хотят успеть оставить потомство до того, как их генетический материал окончательно уйдет в небытие. Такой же эффект вызывает аномальная летняя жара с сильнейшей засухой, которая ставит деревья на грань выживания и тем самым вынуждает их в следующем году разом зацвести. Вместе с тем ясно, что богатый урожай буковых орешков или желудей не указывает на приближение особенно суровой зимы. Цветки закладываются еще летом предыдущего года, так что обилие плодов позволяет оценить разве что ушедший год.
Нехватка сил и слабая обороноспособность еще раз скажутся осенью, на качестве семян. К примеру, буковый долгоносик-прыгун буравит не только листья, но и завязи, так что орешки хотя и формируются, но остаются пустотелыми и бесполезными. Но вот семена опали на землю. У каждого вида своя стратегия, когда прорастать. Почему "когда"? Семена лежат во влажной рыхлой почве, разве они не должны весной, с притоком солнечного тепла, сразу же пуститься в рост? Ведь пока зародыши без всякой защиты валяются на земле, каждый день для них смертельно опасен. И кабаны, и косули весной тоже хотят есть. По крайней мере деревья с крупными плодами, такие как буки и дубы, именно так и поступают. Их потомство как можно скорее прорастает из орешков и желудей, чтобы не искушать травоядных. И поскольку иного не запланировано, у таких семян нет долгосрочных стратегий для защиты от грибов и бактерий. Те лентяи, которые проспали нужный момент и даже летом остаются в своих желудях или орехах, следующей весной сгниют. Однако многие другие виды дают своим семенам шанс год или два переждать, перед тем как пуститься в рост. При этом они хотя и больше рискуют, зато получают заметные преимущества. Так, в засушливую весну проростки могут погибнуть от жажды – тогда все силы, вложенные в размножение, растрачены впустую. Или какая-нибудь косуля решит задержаться и подкормиться именно там, где приземлилось семечко. Самые первые свежие и вкусные листья перекочуют в ее желудок, не протянув и нескольких дней. А вот если часть семян прорастет лишь через год или несколько лет, шансы распределятся так, что в любом случае какие-то новые деревца вырастут. Именно так ведет себя рябина: ее семечки могут ждать до 5 лет, пока не прорастут в более благоприятных для себя условиях. Для типичного пионерного вида это подходящая стратегия. Если буковые орешки и желуди обычно падают прямо под материнское дерево, и проростки подрастают в надежном и приятном лесном климате, то мелкие семечки рябины могут приземлиться где угодно. Только случай определит, где именно птица, съевшая терпкую ягоду рябины, извергнет из себя вместе с пометом ее семена. Если в чистом поле, то здесь аномальные годы с их экстремальными температурами и сильной засухой проявятся куда более сурово, чем в прохладной и влажной тени старого леса. В таком случае будет лучше, если хотя бы часть невольных пассажиров проснутся к новой жизни не в этот год, а попозже.
А после пробуждения? Насколько велики у юных деревьев шансы стать большими и самим когда-нибудь произвести потомство? Это относительно легко подсчитать. По статистике в среднем каждое дерево воспитывает ровно одного потомка, который в далеком будущем займет его место. Пока же место не занято, семена хотя и могут прорастать, а молодые проростки годами или даже десятилетиями потихоньку подрастать в тени, но рано или поздно они выдыхаются. Они же не единственные. Дюжины деревьев из других поколений так же прорастают у подножия материнского дерева, и год за годом большинство из них теряют силы, сдаются и возвращаются в гумус. И только немногие счастливчики, которым повезло с помощью ветра или животных попасть на полянки с лесной почвой, будут беспрепятственно прорастать и взрослеть.
Вернемся к шансам. Один бук производит каждые 5 лет минимум 30 тысяч орешков (за счет потепления климата уже каждые 2–3 года, но не будем пока это учитывать). В возрасте от 80 до 150 лет, в зависимости от того, в светлом или темном месте он растет, бук достигает половой зрелости. Соответственно, при продолжительности жизни в 400 лет бук может как минимум 60 раз плодоносить и произвести в общей сложности около 1,8 миллиона орешков. Из них ровно одно дерево станет взрослым, и это в условиях леса еще очень хороший показатель, примерно как шестерка в лотерее. Все остальные исполненные надежд зародыши либо поедаются животными, либо с помощью грибов и бактерий перерабатываются в гумус. Подсчитаем по той же схеме, какие шансы будут у проростков деревьев в самом неблагоприятном случае, например, у тополей. У этих видов материнские деревья производят до 26 миллионов семян каждый год (см. примеч. 8). С какой радостью эти малыши поменялись бы судьбой с потомством бука! Ведь их родители, перед тем как уступить молодым свое место, образуют больше миллиарда крошечных семян, которые на крыльях ветра пушистым облаком отправляются в дальние края. По статистике из всего миллиарда тоже останется один-единственный победитель.
Тише едешь – дальше будешь
Как медленно растут деревья, я и сам долгое время не знал. В моем лесу есть молодые буки высотой от одного до двух метров. Прежде я оценил бы их возраст лет в 10, не больше. Однако когда я начал заниматься тайнами деревьев вне интересов лесного хозяйства, я присмотрелся к ним внимательнее. Возраст молодых буков легко определить по маленьким узелкам на ветвях. Это крошечные утолщения, похожие на стопки тончайших складок. Они каждый год образуются снизу от почек, а когда те в следующем году распускаются и ветки становятся длиннее, узелки остаются. Это происходит год за годом, так что число узелков идентично возрасту. Когда ветка становится толще 3 миллиметров, узелки исчезают в растущей коре.
Обнаружилось, что на исследованных мной молодых буках одна веточка длиной в 20 сантиметров уже имела 25 таких утолщений. На стволике толщиной в сантиметр признаков возраста уже не было видно, однако когда я осторожно переложил возраст одной ветви на возраст всего дерева, оказалось, что ему никак не меньше 80 лет, а может быть, намного больше. Мне это казалось просто невероятным, пока я не занялся подробнее темой первичных лесов. С тех пор я знаю: это совершенно нормально. Маленькие деревца охотно росли бы быстрее, прирост в полметра за сезон не составил бы для них проблемы. Но увы, их собственные матери против. Своими гигантскими кронами они затеняют подрост и вместе с другими взрослыми деревьями создают над ним сомкнутый полог. Он пропускает на почву, то есть к листьям малышей-деревьев, всего 3 процента солнечного света. Три процента – практически ничего. На таком свету можно фотосинтезировать ровно настолько, чтобы выжить. Для существенного вертикального прироста, а уж тем более для утолщения ствола этого не хватит. Восстание против такого жестокого воспитания невозможно, потому что на это просто нет сил. Воспитания? Да, речь действительно идет о педагогической мере, направленной исключительно на благо подрастающему поколению. Впрочем, это понятие взято не с потолка, его используют уже многие поколения лесоводов.
Средством воспитания служит лишение света. К чему такое ограничение? Неужели родители не хотят, чтобы их потомство как можно скорее становилось самостоятельным? Сами деревья решительно отвергли бы такую версию, а с недавнего времени их поддерживает и наука. Ученые обнаружили, что медленный рост в юности является условием долголетия. Мы легко забываем о том, что такое для дерева настоящая старость, ведь современное лесное хозяйство рассчитывает на максимальный возраст от 80 до 120 лет, после чего стволы вырубают и пускают в расход. Однако в естественных условиях деревья в таком возрасте ненамного толще карандаша и не выше человеческого роста. Клетки древесины в их стволах благодаря медленному росту очень мелки и содержат мало воздуха. Это делает их пластичными и устойчивыми к ветровалу. Еще важнее – повышенная сопротивляемость к грибам, которым очень трудно распространяться в прочных крепких стволах. Ранения для таких деревьев не особенно драматичны, потому что раны спокойно зарастают, то есть успевают закрыться новой корой, прежде чем начнутся процессы гниения. Хорошее воспитание – гарант долгой жизни, но иногда терпение потомства подвергается слишком жестокому испытанию. "Мои" маленькие буки, которые уже прождали не менее 80 лет, растут под двухсотлетними материнскими деревьями. В пересчете на человеческий возраст им примерно 40. Вероятно, молодежи придется прозябать в таких условиях еще пару столетий, пока наконец придет их черед. Правда, время ожидания несколько скрашено. Через корни материнские деревья поддерживают с ними контакт, делятся сахарами и другими питательными веществами. Можно было бы сказать, что они выкармливают своих младенцев. Ожидает ли молодое дерево своего часа или уже дождалось его и теперь быстро набирает высоту, вы можете пронаблюдать сами. Взгляните на ветви небольшой пихты или бука. Если боковые побеги заметно длиннее, чем главный верхушечный, значит, подрост застыл в фазе ожидания. Света слишком мало, сил образовать высокий ствол не хватает, поэтому молодежь пытается как можно эффективнее использовать те немногие лучи, которые до нее доходят. Для этого они тянут свои боковые ветви как можно дальше по горизонтали и образуют на них специальные, очень чувствительные и тонкие теневые листья или иголки. Часто у таких деревьев вообще нельзя различить верхушку, они выглядят скорее как бонсай с его плоской кроной.
Но однажды их время приходит. Материнское дерево состарилось или заболело. Возможно, его час пробьет в одну из летних гроз. Под жестоким ливнем ветхий ствол не выдерживает многотонной тяжести кроны и с треском разламывается. Падая на землю, он увлекает за собой несколько ожидающих своего часа подростков. Но всем остальным детсадовцам возникшее световое пятно служит сигналом к старту, потому что теперь они могут фотосинтезировать сколько душе угодно. Для этого нужно перестроить обмен веществ, сформировать листья или хвою, которые способны выдержать и переработать более яркий свет. Этот процесс займет от года до 3 лет. Но вот он закончен, и старт взят. Вся молодежь пускается в рост, но только те, кто устремлен вертикально вверх без всяких изгибов и отклонений, останутся на дистанции. У озорников, которые думают, что лучше сначала вильнуть туда-сюда и лишь потом расти вверх, печальные перспективы. Они останутся в тени своих быстро растущих товарищей и снова будут прозябать в полумраке. Разница: под листьями активно растущего подроста еще темнее, чем под материнским деревом, потому что "детский сад" использует почти весь остающийся им свет. Отставшие испускают дух и превращаются в гумус.
На пути вверх подрост ожидают и другие опасности. Как только яркий солнечный свет ускорит фотосинтез и усилит рост, почки на молодых побегах начнут получать больше сахара. В фазе ожидания они напоминали на вкус вязкие и горькие пилюли, зато теперь похожи на сладкие конфеты – по крайней мере с точки зрения косуль. Поэтому часть детсадовцев становится жертвой травоядных, которые стараются есть побольше, чтобы спастись от грядущей зимы. Но так как молодых деревьев великое множество, часть из них обязательно останется.
Там, где внезапно появляется больше света, пытают свое счастье и другие цветковые растения, среди них – вьющаяся жимолость. Ее ползучие побеги, изгибаясь все время направо, по часовой стрелке, поднимаются вверх по стволам. Поэтому она не отстает в росте от молодых деревьев и успевает протянуть к солнцу свои цветки. Правда, с годами ее извитые побеги врастают все глубже в кору и постепенно душат деревце. А дальше – как повезет. Может быть, кроны старых деревьев через несколько лет сомкнутся, и под их пологом снова станет темно? В таком случае жимолость засохнет, и от нее останутся лишь шрамы на стволе. Но если световое пятно продержится дольше, например, если упавшее дерево было особенно крупным, жимолость может задушить пораженное ею молодое дерево. Впрочем, людям это может принести радость, потому что из древесины таких деревьев получаются оригинальные, с причудливыми изгибами прогулочные трости.
Тех, кто выдержал все испытания и стройным красавцем поднялся вверх, уже через 20 лет ждет новое испытание на прочность. За этот срок соседи погибшего дерева затянут своими ветвями образовавшийся после его смерти просвет. Они тоже не хотят упустить шанс на склоне лет получить побольше места для фотосинтеза и увеличить крону. Когда верхний ярус сомкнется, под ним снова станет темно. Но молодые буки, пихты или ели к этому моменту успели пройти только половину пути, и теперь им снова придется ждать, пока кто-то из старшего поколения передаст им эстафету. Ожидание может длиться десятки лет, однако на этой стадии жребий уже брошен. Любой, кто сумел дорасти до среднего яруса, уже вне конкуренции: это кронпринцы и кронпринцессы, которые при первой возможности выйдут вперед и станут взрослыми деревьями.