Научно-художественный географический сборник  / 1985

На суше и на море

Очерк

Солнце... Величественное светило, источник жизни. Без его света и тепла Земля оставалась бы мертвой пустыней. Непрерывно изливая на нашу планету энергию в сотни биллионов лошадиных сил, оно выполняет разнообразную работу. Подобно исполинскому котлу, нагревает Землю по сравнению с окружающим межпланетным пространством на 300 градусов выше, что обеспечивает землянам жизнетворное тепло. Запускает и поддерживает в постоянном ритме круговорот воды в природе, без которого наша планета превратилась бы в «сухарь». Через посредничество зеленых растений кормит и снабжает чистым воздухом все живое на Земле. Не отказывает и во множестве других услуг. В общем если не считать энергии атома, высвобожденной человеком недавно и с большим риском для будущего гшанеты, то почти вся энергия, какой пользуется планета в течение миллионолетий,— это сила солнечного луча.

Но светило сияет равно для всех! А Земля, как известно,— шар, к тому же крутящийся, и в силу этого небесным теплом обогревается крайне неравномерно. Если в зоне экватора в среднем держится равномерная температура в 20—25 градусов тепла, то ближе к полюсам—ниже нуля. В целом же в разных местах планеты температура воздуха колеблется от плюс 60 до минус 90 градусов, то есть с амплитудой в 150 градусов!

Жить при таких крайних температурных показателях почти невозможно. Но люди придумали для защиты всевозможные приспособления—от элементарных крыш и стен до обогревателей и кондиционеров. К тому же, вольные в выборе места обитания, они просто избегают поселяться у полюсов и в знойных пустынях. То же и братья наши меньшие, обеспеченные средствами передвижения в виде лап и крыльев, хвоста и плавников. Они могут уйти от грозящей опасности, на время или навсегда обосноваться в более подходящих местах.

Хуже растениям, до конца жизни прикованным к месту, на котором волей случая появились на свет. Право, начинаешь думать о несправедливостях природы, увидев где-нибудь у обочины пыльной дороги или на голом каменистом откосе погибающий от зноя и суши травянистый кустик, цветок, деревце.

Интересно, как повели бы себя деревья и кустарники, травы и цветы, будь и у них возможность передвижения в пространстве? Известно, что для большинства растений оптимальны умеренные температурные условия—плюс 15—20градусов. Они могут сохранять жизненную активность в интервале от 1 до 45 градусов тепла. Более высокие и низкие температуры губительны для живой ткани. Известно, что при плюс 75 градусах свертываются белки цитоплазмы клеток, при минусовых показателях вода, насыщающая ткани, превращается в лед.

То же со светом. Растения—подлинные солнцелюбы. Они совсем не могут существовать в темноте, солнечный свет для них в буквальном смысле—жизнь. Но им, надо полагать, далеко не безразлично, сколько и каких лучей падает на них. Ученые попытались это выяснить, поставив остроумный эксперимент (о нем рассказывалось в одном из номеров журнала «Знание — сила»).

Чтобы предоставить подопытному растению свободу действий, ученые поставили его «на ноги». Кустик комнатной бегонии был помещен на специально сконструированной легкой тележке, оснащенной проводами и приборами. К побегам и листьям растения присоединены чувствительные датчики. В разных концах лаборатории установлены источники света, различающегося по своему качеству.

Вот ярко вспыхивает одна из ламп. Тележка вздрагивает и по сигналу цветка, уловленному датчиками и переданному электродвигателям тележки, медленно откатывается от источника света, по какой-то причине «неприятного» растению. Затем включается лампа с иным качеством света. Малейшим движением листьев и стеблей бегония реагирует на него по-другому и неторопливо направляется на своей тележке навстречу источнику света, который, по-видимому, полезен ей.

Так советские исследователи, используя высокую чувствительность растений, попытались установить их предрасположенность к разным условиям среды, выявить «черты характера», которые трудно наблюдать в природе. Это важно для более глубокого познания жизненных процессов, происходящих в растении, вероятно, поможет в дальнейшем управлять условиями их выращивания.

Но в естественных условиях растения, корнем привязанные к своему клочку земли, целиком предоставлены господствующим там силам стихии. Разбросала же их природа повсюду, не оставив незаселенным ни один уголок планеты, в том числе и такие ее места, где, казалось бы, никакая жизнь невозможна. И поразительно: зеленые землепроходцы с их хрупким строением успешно осваивают прокаленные зноем тропические пустыни и ледяные пространства Севера, живут под водой и возле огнедышащих вулканов, в душном полумраке пещер и на продуваемых всеми ветрами горных вершинах. За тысячелетия эволюции растения выработали тончайшие, порой почти фантастические приспособления к условиям существования.

Сложны и многообразны связи зеленой былинки с могучим, но капризным светилом. При этом самым удивительным надо считать их каждодневное и ежечасное общение.

Когда-то великий русский естествоиспытатель Климент Аркадьевич Тимирязев Назвал растения истинным Прометеем, похитившим огонь с неба. Он был глубоко прав. Нет ничего обыденнее травы и нет ничего необычнее того, что в ней происходит. Легкая травинка, зеленый листок заставляют светило служить своим надобностям.

Сегодня каждому школьнику, осилившему пятый—шестой классы, известно: улавливая энергию солнечного луча, зеленое растение с помощью чудо-пигмента хлорофилла осуществляет фотосинтез. Из элементов неживой природы—углекислого газа и воды создает ту первопищу, которая в конечном итоге станет углеводами, белками и жирами, будет кормить весь мир. А «отходом» этого «производства»—кислородом—все живое на Земле дышит

Масштабы фотосинтеза грандиозны. Ежегодно растения планеты улавливают 467 триллионов киловатт-часов солнечной энергии. С ее помощью на этой «кухне титанов» готовится более ста миллиардов тонн всевозможной органики, выделяются в атмосферу сотни миллиардов тонн кислорода. Человечество, при всех своих технических совершенствах, при широком и давнем изучении фотосинтеза растений, еще не научилось воспроизводить его искусственно в размерах, достаточных для широкого практического использования. Мы остаемся пока целиком на иждивении зеленого листа.

В каждом растении, от одноклеточной водоросли до гигантов зеленого мира, уже сотни миллионов лет идет этот феноменальный процесс. Но точные и тонкие солнечные агрегаты, заключенные в микроскопической растительной клетке, работают безотказно лишь в определенном интервале света и тепла. Чтобы жить в любых условиях обитания, в том числе экстремальных, растения пользуются многообразными, то гениально простыми, то изощренно сложными, «изобретениями». Вот некоторые из них.

Я смотрю на окружающий меня тесный мирок привычных растений. За окном под знобящим ветром качаются голые ветви тополей и берез. Всюду, сколько видит глаз, земля укрыта толстым слоем снега. И хотя светит скупое зимнее солнце, не одолеть ему холодов. От них и спасаются растения наших умеренных широт, заблаговременно сбрасывая зелень листвы, неизбежно погибшей бы от морозов, или прячась до весны под снежное одеяло.

На окне у меня зимы нет, и все оно в зелени комнатных цветов. Тепло, около 20 градусов,— наилучшая температура для жизни растений. Однако не скажешь, что они уж так благоденствуют. Все дружно отвернулись от тепла батарей и каждой веточкой, каждым листком тянутся к зиме, хозяйничающей за окном. Там нет тепла, без которого страдают сейчас их соплеменники под зимним небом, зато больше света.

Но примечательно, что к свету они устремляются не хаотично, каждый листок и побег сам по себе, а на редкость «организованно».

Вот карабкается вверх вдоль стены южный верхолаз—^ плющ. Искусной мозаикой разместились его темно-зеленые угловатые листья по стене. При этом ни один не стремится в погоне за светом обогнать другие, каждый, постепенно сдвигаясь в ту или другую сторону, находит положение, при котором, освещаясь сам, не затеняет другие.

Чувствительность растений к свету, как подтверждает и описанный выше эксперимент, исключительно велика. Они «замечают» разницу в длине дня, которая остается неуловимой для человека. Многие из них после долгого пребывания в полутьме моментально поворачиваются на вспышку света, которая продолжается всего лишь две тысячных секунды.

Суровым испытаниям темнотой и холодом подвергает растения Север. Но они в борьбе за существование приспособились и к ним.

Ураганные ветры вкупе с морозами, доходящими до 50— 60 градусов, с зимой, продолжающейся до девяти месяцев в году, казалось бы, делают невозможной прежде всего жизнь многолетних высоких деревьев. Однако и они не оставляют этих экстрасуровых мест. Только хитро преобразились. Привычные нашему взору белоствольные березы и тенистые ивы превратились в карликов. Больше похожие обликом на травянистые растения, полярные березки и ивы не вырастают выше уровня снежного покрова и тем спасаются от нестерпимых холодов.

Еще хитроумнее поступает кедр, известный всем как могучий красавец тайги, но приспособившийся жить также на горных склонах и скалах Севера. Здесь и ему не под силу открытая борьба со злобными стихиями. Кедр перестроился, но не примирился. Он приобрел вид так называемого стланика. Его приземистая крона с жесткой сизо-зеленой хвоей, прижатой к побегам, летом поднимается над почвой на два-три метра. Осенью же кедр-стланик заранее начинает готовиться к зимним испытаниям. Чтобы уберечь свою голову от ураганных ветров и морозов, он постепенно склоняет ее к земле примерно до полуметрового уровня, которого обычно достигает снеговой покров. Так, то распрямляясь во весь рост, то наклоняясь, кедр преодолевает невзгоды Севера.

На высоких широтах Заполярья холодный окоем континента встречается с Ледовитым океаном. Дальше—только обледенелые кусочки суши, затерявшиеся в океане,— арктические острова.

К северу от Чукотки лежит один из таких уголков суши— остров Врангеля. Три четверти года здесь царит зима с долгой-долгой арктической ночью, со жгучими морозами и пронизывающими ветрами. Только в конце июня, когда утвердится на небе незаходящее солнце, тают снега. В сентябре возвращаются морозы. Столбик термометра лишь на короткое время, да и то неуверенно поднимается выше нуля. Даже в июле и августе может налететь пурга.

Но жизнь не сдается и здесь. Стоит солнцу расчистить проталины, как появляются на них первые храбрецы. Начинается поразительное по своей динамичности весеннее оживление северной природы. Обгоняя друг друга, полярные растения спешат в предельно сжатый срок, отпущенный природой, развернуть навстречу солнцу листву, зацвести и выпестовать семена, отложить в зимующих почках и корневищах запасы питания до будущей весны.

Их изобретательность в борьбе за жизнь поистине беспредельна. Вот на скалах и каменистых россыпях оживают плотные зеленые дерновинки куропаточьей травы — дриады. Промелькнут дни, и они покроются довольно крупными белыми цветками с ярко-желтой серединкой. Цветки не простые, а своего рода миниатюрные гелиостанции. «Конструкция» лепестков такова, что падающие на цветок солнечные лучи собираются в его центре, где находятся тычинки и пестики. Температура там поднимается градусов на восемь выше окружающей. На тепло слетаются насекомые, опыляющие цветки. Это позволяет куропаточьей траве быстро и надежно вырастить семена, вовремя «разослать» их по новым адресам. Такими же уловителями солнца служат глянцевые, формой похожие на вогнутые зеркала лепестки желтых арктических маков и лютиков.

На более теплых южных склонах, под защитой гор раскрываются крупные синие цветки прострела, или сон-травы. Она для защиты от холода «приобрела» себе шубку, вся, вплоть до чашечек цветков, укутавшись в густые серебристые волоски.

Зацветают голубые незабудки, за ними ярко-красные кастил-леи, желтые лапчатки, множество других цветов. Каждый клочок арктической земли, где можно зацепиться корешку, одевается зеленью и цветами, празднуя краткое, но яркое торжество жизни.

На противоположном конце земного шара лежит континент, где планета хранит около 90 процентов всех своих запасов льда. Это Антарктида, всепланетный холодильник, в котором даже летом стоит температура на уровне хорошей зимы умеренных широт, а зимой столбик термометра опускается почти до минус 90 градусов. Какой росточек жизни выдержит такое?

До недавнего времени этот континент и считался лишенным какой-либо растительности. Но сегодня в ученом мире уже употребляется термин «флора Антарктиды».

Кто же здесь ее первопроходцы? Это прежде всего выносли-вейшие из выносливых загадочные содружества микроскопических водорослей и низших грибов—лишайники. Почти не существует предела, который может их остановить. Они взбираются выше всех к горным вершинам. В Гималаях колонии лишайников живут на высоте более семи тысяч метров. Им не страшны жгучее солнце и нестерпимые холода. Они способны выдерживать кратковременное понижение температуры до минус 200 градусов! При крайне неблагоприятных условиях жизнь лишайников замирает, но они способны вновь, всего за несколько минут вернуться в активное состояние. Единственное непреодолимое препятствие для них—загрязненный воздух. Лишайники—простой и точный индикатор. Если они начинают погибать на привычных местах, значит, состояние воздушной среды должно вызывать опасение.

Антарктиде загрязнение атмосферы серьезно пока не угрожает. И ученые уже насчитывают там около 400 из 20 тысяч видов лишайников, существующих на Земле. Неприхотливые первопроходцы поселяются на промороженных антарктических скалах. Исподволь растворяют и размельчают поверхность монолита. Понемногу накапливается основа почвы, на которой позже начнут поселяться и другие растения. Весной среди безжизненных скал можно повстречать и куртинки мхов, и росточки своеобразных трав.

От ледяных пространств Арктики и Антарктиды обратимся к иным пустыням, туда, где властвует знойное солнце.

Для большинства растений предел, когда они могут вести активную жизнь, как уже говорилось, составляет 45 градусов. Между тем природа не оставила незаселенными и такие зоны Земли, где жара порой достигает чрезвычайной силы—до 60 градусов. Обитателям столь суровых условий среды необходимы свои «изобретения», позволяющие выжить.

Некоторые из них сходны с теми, к каким прибегают жители северных зон, спасаясь от холода. Например, песчаная акация наших среднеазиатских пустынь сбрасывает свои серо-зеленые листочки и переходит в состояние покоя. Только не зимой, как в умеренных широтах, а в самые знойные летние месяцы. Саксаул лишает себя на это время даже части своих зеленоватых веточек вместе с листьями-чешуйками.

Травянистые растения-эфемеры пережидают жару в виде семян, луковиц, корневищ. Чемпионом выносливости среди них можно, пожалуй, назвать осочку. В предгорьях Памиро-Алая зимой и весной эта неказистая травка расстилается зеленым ковром, на котором пасутся стада и отары. Но наступает знойное лето. Почва, у самой поверхности которой располагаются корневища осочки, накаляется до 70 градусов и совсем пересыхает. Высыхает и осочка, но не гибнет, а как бы засыпает. В таком виде ее корневища, оставаясь живыми, способны выдерживать жару даже в 90—100 градусов! А стоит брызнуть осенним дождям, повеять прохладой, терпеливая травка вновь одевается свежей зеленью.

Один из хитроумных изобретателей оригинальной защиты от избытка солнца—безвременник, растение, играющее с солнцем в прятки.

Те, кому доводилось бывать в горах Западного Кавказа осенью, наверное, обращали внимание на необычные для этого времени года россыпи цветов. Странным кажется их вид: ни стеблей, ни листьев, только крупные розовые бокальчики из шести нежных лепестков, словно поставленные прямо на земле. По лесным опушкам, по горным лугам они взбираются до высоты трех тысяч метров. Среди опустевших гор, поблекших и высохших трав эти неожиданные цветы выглядят маленьким чудом.

Странности цветка на этом не кончаются. Вернувшись в эти места весной, удивитесь еще больше. Если осенью наперекор другим горным травам, ушедшим на зимний покой, безвременник праздновал свою весну, то весной, в пору всеобщего роста и цветения, он окажется в летне-осеннем наряде: с крупными листьями и плодом-коробочкой на довольно высоком стебле. Отсюда и название—безвременник, цветок, перепутавший времена года.

Но путаницы здесь нет. Наоборот, удивительно точный расчет, Безвременник, уроженец Средиземноморья с его жарким, засушливым летом, избрал своеобразный способ избегать летних невзгод.

В отличие от других растений завязь цветка у него спрятана в луковице, где в течение зимы и развиваются семена, завязавшиеся при осеннем цветении. К началу жаркого сезона он уже «отсеялся».

Еще в давние времена средиземноморский цветок, сохраняя свой необычный цикл развития, заселил берега Черного моря, в том числе древнюю Колхиду. По ее имени дано латинское название всего рода безвременников—колхикум (Colchicum), a встреченному нами в горах присвоено видовое название специозум (speciosum), то есть великолепный, что вполне соответствует истине.

Однако в мастерстве и изощренности «камуфляжа», пожалуй, впереди всех уроженцы и обитатели мексиканских пустынь— кактусы, живущие у самого барьера, за которым—неизбежная гибель.

Припомним, как выглядят их родные места. Большая часть Мексики—это горы и плато. Около трех четвертей территории страны занимает Мексиканское нагорье с отдельными горными вершинами, превышающими пять тысяч метров. На севере и во, внутренних районах нагорья лежат степи, полупустыни и настоящие пустыни, где слишком много солнца, которое не столько греет, сколько обжигает. И катастрофически мало здесь для растений воды.

Здесь не редкость шестидесятиградусная жара, а осадков за год выпадает в среднем лишь сто миллиметров. Между тем растения, как, впрочем, и человек, почти на 80 процентов состоят из воды. Ее дефицит может привести к гибели. Здесь же засухи, способные высосать живую влагу до капли, длятся многие месяцы. Но и в этих сверхэкстремальных условиях кактусы не только не гибнут—процветают! Трудно поверить, но количество воды в этих колючих первопроходцах доходит до 95 процентов их веса.

Чтобы существовать на почве, порой напоминающей раскаленную сковородку, кактусам пришлось преобразиться настолько, что в них не всегда признаешь представителя флоры. Ни побегов, ни листьев — привычных элементов каждого зеленого растения. Ни прочных деревянистых стволов. Вместо них—мощные зеленые колонны и канделябры, ребристые и гладкие шары, похожие на свернувшегося ежа...

В некоторых местах эти причудливые создания составляют основу мексиканского ландшафта. Среди них самый крупный кактус в мире—карнегия гигантская, которая поднимается до высоты трехэтажного дома. Ее ребристые канделябры видны среди лавовых пустынь северной Мексики. За короткий сезон дождей карнегия накачивает в свои ткани до трех тысяч литров воды, а потом больше года может существовать при жестокой засухе, не пополняя водных запасов. Чемпиону выносливости среди крупных животных—верблюду Сахары далеко до этого колючего исполина.

Несмотря на столь тяжкую судьбу, живет карнегия до 150— 200 лет, достигая семи тонн веса.

Пожалуй, меньше всех—крохотный шарик мамиллярии высотой всего лишь в несколько сантиметров. Этот обитатель мексиканской саванны словно слеплен из множества продолговатых зеленых бугорков-сосочков, ощетинившихся крючковатыми колючками. А на макушке—веночек нежных цветков!

Трудно описать многообразие и причудливость кактусов. Только в Мексике их насчитывается около 500 видов, а всего в природе около трех тысяч.

Феноменальная жизнестойкость кактусов обеспечивается поразительно «разумными» приспособлениями. Отброшены обычные листья, неэкономно тратящие воду на испарение. Они превратились в оружие защиты—колючки. Главную функцию листьев— фотосинтез принял на себя неузнаваемо изменившийся стебель. Туда переместились зеленые хлоропласты. Заодно он стал вместилищем запасов воды. Неизменными остались лишь корни-насосы и удивительные для этих непривычных созданий яркие и нежные цветки.

Одна из главных забот обитателей открытых пространств — защита от палящих солнечных лучей. Спастись можно только в тени, но ее напрасно искать в пустыне. Кактусы сами создают для себя тень. Этому служит ребристость их колонн и шаров, при которой отдельные части растения попеременно «отдыхают» в тени. Колючки некоторых видов густо располагаются на самой уязвимой части растения—верхушке в виде перекрывающих друг друга зонтиков.

Еще одна, чуть ли не фантастическая служба колючек: они устраивают кактусам легкий душ. Во время частых ветров на них накапливаются электростатические заряды. Когда же спадает жара и в воздухе появляется распыленная влага, заряженные колючки притягивают капельки воды, освежая растение, утоляя его жажду.

Если говорить о причудах растительного мира, нельзя не упомянуть о мощном тысячелетнем дереве, чуть возвышающемся над землей и обходящемся всего лишь двумя листьями. Это странное дерево было открыто примерно сто лет назад в безводных песках юго-западной Африки, в Анголе. Первым нашел его и описал немецкий ботаник Фридрих Вельвич. По его имени растение получило ботаническое название вельвичия удивительная.

Поистине не перестаешь удивляться, знакомясь с ней. Представьте себе массивный ствол дерева диаметром в метр и больше, возвышающийся над почвой всего лишь сантиметров на тридцать. Он похож скорее на круглый потрескавшийся стол, закрепленный в песках мощным корнем. С краев «стола» ниспадают два широких кожистых и ребристых листа длиной до двух метров. Появившись на свет из борозд в стволе и выросши до положенных размеров, листья так и остаются, не сменяясь другими до конца жизни дерева. А живет вельвичия, как установлено с помощью радиологического анализа, тысячу и больше лет. За столь долгое время листья, несмотря на свою прочность, разрываются, размочаливаются ветрами пустыни, становятся похожими на лохмотья, но продолжают жить.

Вельвичия—дерево-отшельник. Она не растет группами, рощицами, да и в одиночку встречается крайне редко. Поселяется лишь в тех местах пустыни Намиб, куда доходят океанские туманы—почти единственный источник влаги для этого сверхвыносливого дерева.

Пожалуй, вельвичию и следует считать одним из самых необычных феноменов природы.