«Хищный» — понятие, не тождественное понятию «вредный». А каждый вид — это нужный «винтик» в огромной машине природы, и об этом нам, людям, надо помнить.
Вера Ветлина
ТАКИЕ ХИТРОУМНЫЕ СОЛНЦЕЛЮБЫ
Очерк
Худ. В. Горячев
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 планеты, 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 15–20 градусов. 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.