Начальная школа

Русский язык

Литература

История

Биология

География

Математика

 

Деревья не могут ходить, это каждый знает. Однако правда и то, что они тем не менее путешествуют. Как же они это делают, если не могут ходить? Решение кроется в смене поколений. Любое дерево на всю жизнь остается на том месте, где когда-то пустил корни проросток. Однако оно размножается, и в тот короткий период, когда эмбрионы дерева еще дремлют, упакованные в семенах, они свободны. Как только семя падает с дерева, оно может отправляться в путешествие. Некоторые виды при этом очень торопятся. Они снабжают свое потомство тонкими пушинками, чтобы их подхватил первый же порыв ветра.

Виды, избравшие такую стратегию, должны иметь очень мелкие семена, чтобы придать им необходимую легкость. Тополя и ивы образуют как раз такие крохотные летучки и могут отправлять их за много километров. Плата за возможность дальних путешествий – почти полное отсутствие запасных веществ. Проклюнувшийся зародыш должен быстро начинать питаться сам, и поэтому очень уязвим к нехватке питательных веществ и сухости. Немного тяжелее семена берез, кленов, граба, ясеня и хвойных деревьев. Летать с помощью пуха они уже не могут, поэтому деревья снаряжают свои плоды устройствами для полета. Например, некоторые хвойные формируют настоящие пропеллеры, которые сильно замедляют падение. Если в это время налетит ветер, он вполне может унести семечко за пару километров. Такую дистанцию видам с тяжелыми семенами, например дубу, каштану или буку, никогда не преодолеть. Поэтому они полностью отказываются от любых технических конструкций и вместо этого заключают союз с животным миром.

Мыши, белки и сойки очень любят их богатые маслами и энергией семена. Они прячут их в лесной почве в качестве зимних запасов, а затем не могут найти или больше в них не нуждаются, если, к примеру, запасливая желтогорлая мышь и сама стала ужином для голодной серой неясыти. Только так мелкие грызуны могут внести свою лепту в благополучие древесного потомства, и без того очень немногочисленного. Часто животные зарывают свои запасы прямо у подножия мощного бука, орешки которого подбирают. Между корнями часто образуются маленькие сухие норки-пещерки, очень популярные среди лесных животных. Если там поселилась мышка, вы можете найти перед входом кучку шелухи от съеденных буковых орешков. Как минимум часть кладовок делается в паре метров от дерева в рыхлой почве. После смерти мышки орешки следующей весной прорастут и станут новым лесом.

Рекорд дальности по переноске тяжелых грузов принадлежит сойке. Правда, и она уносит желуди и буковые орешки не дальше чем за несколько километров от материнского дерева. Белки одолевают всего несколько сотен метров, а мыши зарывают семена и вовсе в десятке метров от дерева и ближе. Значит, виды с тяжелыми семенами не спешат! Зато большой запас питательных веществ создает «жировую подушку», помогающую проростку благополучно пережить первый год.

Соответственно, тополя и ивы куда быстрее осваивают новые местообитания в тех случаях, когда, например, извержение вулкана смешает все карты и сведет всю жизнь к нулю. И так как они живут недолго и к тому же пропускают на землю много света, то и опоздавшие виды не остаются в накладе. Но зачем деревьям вообще путешествовать? Если ты лес, то почему бы не остаться там, где сегодня так хорошо и уютно? Осваивать новые местообитания необходимо прежде всего из-за постоянного изменения климата. Конечно, очень медленно, столетиями, однако рано или поздно даже самому толерантному виду станет слишком жарко, или слишком холодно, или слишком сухо, или слишком мокро. В таком случае ему придется уступить место другим видам, а уступить – значит, отойти. Одно из таких перемещений происходит сегодня в наших лесах. Его причина – не только современное изменение климата, уже одарившее нас повышением средней температуры на 1 градус, но и смена последнего ледникового периода потеплением. Более того, именно ледниковые периоды играют здесь ключевую роль. Если в течение сотен лет становится все холоднее, то всем видам деревьев приходится отступать к югу. Если этот процесс идет медленно, путем смены многих поколений, то виды успевают переселиться в Средиземноморье, но если лед продвигается быстрее, он захватывает леса и поглощает замешкавшиеся виды.

Так, около 3 миллионов лет назад наряду с привычными лесными буками у нас встречались и буки крупнолистные. Но если лесной бук успел совершить скачок в южную Европу, то более медлительный крупнолистный у нас вымер. Одной из причин этого стали Альпы. Они представляют собой естественный барьер, преграждающий деревьям путь к отступлению. Чтобы преодолеть его, деревьям нужно было селиться на большой высоте, и затем вновь спуститься. Однако в горах даже в теплые периоды слишком холодно, так что судьба множества видов закончилась на верхней границе леса. Крупнолистный бук сегодня встречается на востоке Северной Америки. Обитавшие там популяции смогли выжить, потому что на этом континенте нет замкнутых горных хребтов, ориентированных с запада на восток. Деревья могли беспрепятственно отступить на юг, а после завершения оледенения снова расширить свой ареал к северу.

Однако нашему лесному буку вместе с некоторыми другими видами удалось обогнуть Альпы и в безопасных местах дождаться современного потепления. Эти сравнительно немногочисленные виды в последние тысячелетия имели полную свободу передвижения и до сих пор двигаются на север, как бы продолжая следовать по пятам за отступающим ледником. Как только стало теплее, проростки снова получили шанс на выживание, росли и давали новые семена, которые километр за километром осваивали север. Средняя скорость такого путешествия составляет примерно 400 метров в год. Лесной бук проявляет здесь особую медлительность. Его орешки сойки разносят реже, чем желуди, а семена других видов и вовсе разносятся ветром и намного быстрее занимают свободные пространства. Поэтому когда неспешный бук около 4 тысяч лет назад вернулся, лес был уже занят дубом и лещиной. Бук это не испугало, ведь вы уже знаете его стратегию: он переносит более сильную тень, чем другие деревья, и преспокойно прорастает у их подножий. Тех остатков света, которые пропускают на землю дубы и орешник, маленьким завоевателям вполне хватило для того, чтобы неудержимо подняться вверх и однажды пройти насквозь через крону конкурентов.

В итоге произошло то, что должно было произойти: буки переросли виды, поселившиеся здесь прежде, и отняли у них жизненно важный свет. Их беспощадное триумфальное шествие в наши дни дошло до Южной Швеции и еще не закончено. Или было бы не закончено, не вмешайся в этот процесс человек. С появлением бука наши предки начали сильнейшим образом менять лесную экосистему. Они корчевали деревья вокруг поселений, чтобы освободить земли под свои поля. Другие деревья вырубали под пастбища, но поскольку скоту их все равно не хватало, коров и свиней попросту выгоняли в лес. Для бука это было катастрофой, ведь маленькие буки замирают на десятки лет у самой земли, пока им не позволят расти вверх. Все это время их беззащитные верхушечные почки находятся в полном распоряжении травоядных копытных. Изначально плотность млекопитающих была ничтожно малой, потому что в сомкнутом лесу для них очень мало корма. Шанс спокойно переждать свои 200 лет и остаться несъеденным до выхода на сцену человека был очень велик, но затем в лес стали то и дело заглядывать пастухи со своими голодными стадами, жадно скусывавшими лакомые почки. В осветленных постоянными рубками лесах появились другие виды деревьев, прежде уступавшие буку. Вследствие этого послеледниковое путешествие бука сильно притормозилось, и некоторые районы он так до сих пор и не смог занять.

В последние столетия добавилась еще и охота, которая парадоксальным образом увеличила численность диких копытных – оленей, кабанов и косуль. Благодаря тому, что охотники, заинтересованные прежде всего в большом количестве трофейных самцов, обильно подкармливают копытных, их численность сегодня пятикратно превышает естественный уровень. В немецкоязычном пространстве плотность травоядных животных сегодня одна из самых высоких в мире, так что маленьким букам приходится трудно как никогда. Лесное хозяйство тоже ограничивает расселение. Так, юг Швеции сплошь занят плантациями елей и сосен, в то время как эти места мог бы занять бук. Но за исключением отдельных деревьев вы его там не найдете. Впрочем, он готов к старту. Как только человек выйдет из игры, бук снова продолжит свой путь на север.

Самый медлительный путешественник – европейская, или белая, пихта, наш единственный местный вид пихты. Свое имя она получила из-за светло-серой коры, благодаря которой ее легко отличить от ели с красно-бурой «кожей». Ледниковый период она, как и большинство других видов, пережила в Южной Европе, вероятно, в Италии, на Балканах и в Испании. Оттуда она отправилась вслед за другими деревьями, однако ее скорость составляла 300 метров в год. Ели и сосны оказались впереди, потому что их семена заметно легче и лучше летают. Даже бук с его тяжелыми семенами с помощью соек опередил пихту. Похоже, что пихта избрала неудачную стратегию: ее семена, несмотря на наличие маленького паруса, плохо летают, а для распространения птицами они слишком малы. Хотя некоторые виды их все же едят, но пихте это мало помогает. К примеру, кедровка, большой любитель семян европейской кедровой сосны, семечки пихты тоже собирает и закладывает в свои кладовки. Однако в отличие от сойки, которая рассовывает желуди и буковые орешки повсюду и в любую почву, кедровка выбирает для своих запасов сухие защищенные места. Даже если она о них забывает, семена из-за нехватки воды не могут проклюнуться. В общем, пихтам приходится несладко. И если большинство отечественных видов деревьев сегодня уже шагают по Скандинавии, пихта добралась пока лишь до Гарца. Впрочем, что такое для дерева опоздание на пару столетий? Зато пихты переносят самое сильное затенение и могут расти даже под буками. Так что они постепенно проникают в старовозрастные леса и, возможно, когда-нибудь станут могучими деревьями. Их ахиллесова пята – отличный вкус хвои, привлекающий косуль и оленей. Сегодня именно они мешают пихте расселяться, во многих регионах полностью выедая ее подрост.

Но почему бук в Центральной Европе настолько конкурентоспособен? Или поставим вопрос иначе: если бук так легко справляется с другими видами, почему он не расселился по всему миру? Ответ прост. Преимущества бука проявляются только в определенных климатических условиях, сложившихся здесь благодаря относительной близости Атлантического океана. Температуры, если не считать горных регионов (где на больших высотах буки не встречаются), очень ровные. Прохладное лето сменяется мягкой зимой, а количество осадков составляет от 500 до 1500 миллиметров в год, как раз столько, сколько нужно буку. Вода – один из основных факторов для роста лесов, а буки – превосходные специалисты в ее использовании. Чтобы произвести килограмм древесины, они тратят 180 литров воды. Думаете, много?

Большинству других видов деревьев нужно чуть не в 2 раза больше – до 300 литров, а именно это определяет способность быстро расти вверх и вытеснять другие виды. К примеру, ели от природы водохлебы, потому что в их холодных и влажных местообитаниях высокого севера недостаток воды им просто неведом. А здесь, в Центральной Европе, подобные условия встречаются только в наиболее высоких участках, близ верхней границы леса. Здесь много дождей, а испарение из-за низких температур слабое. Вполне можно позволить себе расточительный образ жизни. А вот в большинстве мест пониже, наоборот, побеждает экономный бук, который даже в засушливые годы имеет заметный прирост и быстро превосходит растущих рядом транжир. Потомство его конкурентов задыхается под толстым слоем листвы на почве, сквозь который, однако, легко пробивается потомство самого бука. Со своим умением использовать свет, не оставляя другим видам почти ничего, способностью создавать комфортный для себя влажный климат, формировать хороший запас гумуса в почве и собирать ветвями дождевую воду, бук у нас сегодня непобедим. Но именно и только у нас. Как только климат становится более континентальным, у бука возникают проблемы.

Постоянно жаркое и сухое лето и суровую зиму он переносит плохо, уступая первенство другим видам, например дубу. Такие условия преобладают на востоке Европы. В Скандинавии лето для бука более или менее приемлемо, а вот холодное время года ему не подходит. На солнечном юге он может селиться только на возвышенностях, где ему не так жарко. В итоге выходит, что из-за своих высоких требований к климату бук стал сегодня заложником Центральной Европы. Впрочем, изменение климата приносит тепло в северные регионы, и в будущем он сможет продвинуться в этом направлении. В то же время на юге ему окончательно станет слишком жарко, так что весь ареал также сместится к северу.

Поиск

Поделиться:

Физика

Химия

Методсовет