Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Журнал №191, август 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Природа

Цветы под шубой

Андрей Боцманов
17 октября 2016
/upload/iblock/158/158a5d53193ad945ba119ed14e9ea126.jpg
Родственник вереска, филлодоце голубая (Phyllodoce caerulea), сберегая тепло, никогда не раскрывает свои колокольчики. Поникшие цветки колокольчатой формы не заливает дождь – растение приспособилось к ненастью.
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/42f/42f85f0b8c72184dfd8841ccf4644c24.jpg
Пушица на открытом всем ветрам просторе таймырской тундры существует со времен мамонтов. Весной это многолетнее растение развивается еще под снегом. Белый пух служит не только утeплителем, но и средством распространения плодов: северным растениям приходится рассчитывать лишь на свои силы.
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/401/40154d1f7540ef8fb7f8080dd3928a2c.jpg
Подобно березе, ставшей символом Центральной России, карликовая береза – символ ее северных территорий: она зимует под снегом, легко вынося холода до – 60°С.
Фото: Андрей Каменев
Зачем в российском Заполярье, где, казалось бы, никого нет, ничего не растет и никто, кроме белых медведей, не живет, создают десятки заповедных территорий федерального значения и десятки региональных заказников и памятников природы?
Страна наша северная. Даже Дальнему Востоку, который находится на одной широте с вполне благополучной в смысле средних температур Южной Францией, не очень повезло из-за холодных океанических течений. Что уж говорить о Крайнем Севере: около 20 процентов территории России лежит за 60-й параллелью. Люди – существа по своему происхождению тропические – приспособились, используя природные запасы энергии, жить в суровых условиях северных стран, и мы здесь впереди планеты всей: в России построены самые крупные в мире заполярные города – Мурманск и Норильск. Животным, а тем более растениям приходится рассчитывать исключительно на собственные ресурсы, притом в самых неблагоприятных условиях: в Арктике – температура выше точки замерзания воды и летом поднимается далеко не каждый день, зимой почвенный покров быстро промерзает насквозь, ветры – сильные, а снега, наоборот, не допросишься. Животные на зиму могут откочевать в южном направлении или улететь в теплые страны, залечь в глубокие норы и берлоги или сменить летнюю одежку на зимнюю, да еще и слой жира нагулять потолще. Скажем, у зайца-беляка к началу морозов число волос на квадратный сантиметр возрастает с 8 до почти 15 тысяч. Воробей – выходец с юга – приобретает к зиме 400 дополнительных перьев. Многие зимовщики – например, волки и белые куропатки – даже обувают «валенки»: между пальцами и на подушечках лап у них отрастают волоски или перья, соответственно. Да и полярная ночь животным, в отличие от растений, целиком зависящих от солнечного света, не так страшна. И тем не менее наш Кольский полуостров – один из очагов растительного разнообразия: только в Лапландском заповеднике насчитывается свыше тысячи видов растений и более 600 лишайников. Для сохранения таких чудес природы нужны заповедники и другие особо охраняемые территории, вот и тянутся они почти до самого полюса, где в новейшей истории России появились заказник «Земля Франца-Иосифа» и национальный парк «Русская Арктика» – самые северные в мире. И там тоже распускаются цветы.
/upload/iblock/d66/d66764b9939105fb11d0c2775f0129a2.jpg
Андрей Каменев Молодая розетка листьев мака полярного; волоски и восковой налет делают поверхность листа водоотталкивающей.
ЗЕЛЕНЫЕ ПОДУШКИ Кое в чем заполярные растения с животными могут и посоперничать. Чтобы в этом убедиться, достаточно пройти несколько километров по приятно пружинящему ковру (или – в дождь – по водяному матрасу) горной тундры. (Отсюда, к слову, открывается вид на бесчисленные озера, похожие на морские заливы, и морские заливы, напоминающие озера.) Здесь на листьях многих северных растений, например на различных видах ивы, можно заметить густое опушение. Волоски, наполненные воздухом и покрытые прочной оболочкой, устроены по тому же признаку, что и волоски заячьего меха. И цвет у волосков беловатый. А куропаточья трава, которая по весне украшает тундру большими белыми цветами, и арктоус альпийский, осенью покрывающий гольцы пурпурной мантией, не сбрасывают отмерших листочков. Они остаются на побеге и, укрывая его словно шубка, защищают от холода. Многие травы и кустарнички растут скученно, так, что верхушки побегов у них сильно сближены и образуют единую выпуклую поверхность, похожую на подушку. Благодаря такой форме роста воздух внутри «подушки» на 1–6 градусов теплее, чем снаружи, даже в холодное время. Тепло – его можно ощутить, поднеся ладонь к куртинке, – вырабатывается за счет химических реакций, происходящих в клетках растения, а также при гниении листового опада, скопившегося внутри кустика. (В сочетании с тонким снеговым покровом подушка превращается в своего рода парничок.) Особенно красивые подушки образуют смолевка бесстебельная, луазелеурия лежачая и диапенсия лапландская: они словно вышиты красновато-розовым или нежно-белым мелким крестиком. Заметили, многие животные, устраиваясь на ночлег, поджимают ноги и сворачиваются поплотнее, кто может – клубком? Так потери на теплоотдачу сокращаются в два-три раза. Приобретая форму подушки, растения добиваются того же эффекта. А если нет своей теплой подушки, то, подобно багульнику или бруснике, можно укрыться в чужой – моховой. При сильных ветрах подушечная форма тоже спасает, поэтому на горных гольцах и безлесых островах такой облик приобретают и камнеломки, и можжевельники, и родиола розовая.
/upload/iblock/79a/79a36164dd56e9a629f2c73e9d741f32.jpg
Подушки камнеломки ручейной (Saxifraga rivularis) спрятаны во мху, цветоносы едва видны: выступают ровно настолько, чтобы приманить опылителей, но не переохладиться. В Заполярье, как ни удивительно, много вечнозеленых растений – больше, чем в некоторых субтропических областях Земли, и нет однолетников.
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/b4a/b4ab79ccf434dc3ca7cdabc1660be7af.jpg
Фото: Андрей Каменев
ТУНДРОВЫЙ БОНСАЙ Карликовая березка – самое настоящее дерево, без чьего-либо участия выросшее в стилистике искусства бонсай, придуманного китайцами, но ставшего известным благодаря японцам. Людям, чтобы превратить деревья в изящные миниатюры, понадобилось около двух тысяч лет. Природе, чтобы из древовидной березы пушистой получилась карликовая, времени потребовалось куда больше. Эта приземистая, порой совершенно распластавшаяся по камням березка с расходящимися почти по поверхности корешками – характерный пример приспособления деревьев к условиям Севера. Такой же облик очень мелких кустарничков здесь приняли ивы полярная и сетчатая: так легче выдержать постоянные пронизывающие ветра. Малорослостью и уменьшением числа и размера всех органов отличаются многие растения Заполярья. У сосны обыкновенной иглы здесь короче, а у подбела многолистного и брусники листочки заметно мельче, чем у представителей тех же видов, растущих южнее. Объясняется измельчание просто: так сокращается поверхность влагоотдачи, и растение меньше промерзает. «У многих вересковых (багульник болотный и другие), – рассказывает Рамзия Гайнанова, ботаник и сотрудник Дирекции региональных особо охраняемых природных территорий Мурманской области, – листья сворачиваются в трубочку и становятся похожи на хвоинки, благодаря чему не только сокращается площадь поверхности, но и образуется воздушная полость, препятствующая быстрому охлаждению и испарению влаги. Если тот же багульник высадить в теплице при комнатной температуре, листья у него вырастают обычные – плоские.
/upload/iblock/433/433fea27d0b2bc953dbc0146ac9687cb.jpg
Молодая розетка листьев мака полярного; волоски и восковой налет делают поверхность листа водоотталкивающей.
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/d0a/d0a6098b2bbcf05c291140c9f2469ef5.jpg
Клюква (Vaccinium oxycoccus), миниатюрный стелющийся вечнозеленый кустарник, веточки которого погружены в ковер из сфагнума; ягоды содержат природный консервант – бензойную кислоту.
Фото: Андрей Каменев
ОДНИМ ЦВЕТОМ Зимой и летом одним цветом окрашена не только елка. Среди растений тундры, несмотря на долгую полярную ночь, немало вечнозеленых: филлодоце голубая, уже упоминавшиеся подбел многолистный, луазелеурия лежачая, диапенсия лапландская и многие другие. Благодаря тому что на зимовку они уходят, не сбрасывая листьев, эти цветы идут в рост, едва сойдет снег. Причина ясна: слишком мало теплых дней – нельзя терять буквально ни часа, чтобы успеть созреть, отцвести и дать семена или побеги. У северных растений для «зеленой зимовки» есть еще одна веская причина: листья растут очень медленно. Скажем, каждый миниатюрный листочек толокнянки или карликовой березы развивается ровно столько же, сколько и широченная листовая пластинка клена остролистного. Поэтому закладка листьев и происходит по осени. «Возможно, для выживания под тонким снежным покровом при отрицательных температурах листья толокнянки стали толще – у них мощнее покровный слой и больше клеточных слоев внутри листовой пластины, – продолжает раскрывать тайны заполярных растений Рамзия Гайнанова. – Опять же, благодаря такому строению листа появляются дополнительные воздушные пазухи, за счет чего возрастает число клеток, в которых, собственно, протекают процессы фотосинтеза, обеспечивающие существование растений. Этим преимуществом пользуются в Заполярье брусника, голубика, черника, чтобы за неполные несколько месяцев пройти весь жизненный цикл». Лишайники На севере лишайникам приходится приспосабливаться одновременно и к избытку солнечного света, и к длительным периодам недостаточной освещенности, поэтому здесь преобладают формы яркой светлой и темной окраски. Растут они очень медленно – до миллиметра в год в лучшие сезоны, а в обычные и того меньше – 0,25–0,5 миллиметра за год.
/upload/iblock/62c/62c49043e8eb72bd18c3678ad36f8616.jpg
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/ab3/ab33de2d6f340992592f5d97464dfdc1.jpg
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/713/71350a2885ee31f082c85af5fd319c4f.jpg
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/e43/e43ee68eb63a5d52d084aaacc15c7ca7.jpg
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/889/889d9a2eeda33c86e48a3a8c07d0fc7f.jpg
Фото: Андрей Каменев
/upload/iblock/605/605e1b5318ba9d697b744bce69969664.jpg
Фото: Андрей Каменев
СЕВЕРНЫЕ ГОРЦЫ Бараньи лбы, сейды, друмлины и другие нагромождения ледниковых глыб с красивыми названиями придают горной тундре Кольского полуострова вид инопланетной поверхности, но не мертвой, а обжитой. В Лапландском государственном природном биосферном заповеднике переход от тайги, благоухающей багульником, до горной тундры с тонким ароматом филлодоце и луазелеурии занимает чуть более часа: на горе Ельнюн, возвышающейся всего-то на 580 метров (а над уровнем Чун-озера – на 452 метра), есть все – от краснозвездных (так цветет клюква) кочкарников у подножия до флаговых елей, всеми своими ветвями указывающих направление ветра, на середине склона и гольцов на вершине. Растениям горной тундры, где заморозки случаются и в середине лета, выживать особенно тяжело. Арктоус альпийский, например, старается прижаться к скалам, которые днем быстрее нагреваются, а ночью медленнее остывают. Воздушные пазухи в листьях этого растения позволяют ему удерживать тепло подольше. А еще у него, равно как и у филлодоце голубой, подбела многолистного, гарриманеллы моховидной, кассиопеи четырехгранной, лепестки цветка в той или иной мере срастаются, образуя полузакрытые висячие бокальчики – сиреневые, снежно-белые или бледно-розовые. Такая форма цветка не только защищает от невзгод нежные органы размножения – тычинки и пестики, но и создает для них тепличный микроклимат: дополнительное тепло выделяется в нектарниках. Кассиопея, а также камнеломка супротивнолистная начинают цвести, когда еще не весь снег растаял. Для этого зимовать они уходят с развитыми завязями, тычинками, даже окрашенными цветочными лепестками. Нечто подобное среди животных происходит у соболя: у самок развитие плода начинается осенью, но замедляется зимой и вновь ускоряется по весне.
Сохранить все органы в свежем виде тундровым растениям помогают особенности их биохимии – высокое содержание фенолов и сахаров. Эти вещества – прекрасные криопротекторы, препятствующие разрушению растительных тканей кристаллами льда при охлаждении, в чем недавно убедились российские криобиологи. Ученым удалось воскресить смолевку узколистную, чьи семена пролежали в вечной мерзлоте около 30 тысяч лет. Несомненно, одной из причин живучести этого организма стала его приспособленность к существованию в суровой Арктике. Кстати, неповторимые узоры древесины, благодаря которым прославилась карельская береза – дерево, хотя и не заполярное, но тоже северное – как выяснили биохимики, своим появлением обязаны повышенному содержанию сахаров в тканях ее ствола. Растения Заполярья, подобно животным высоких широт, используют все, что помогает выжить: волосяные шубы; скученное проживание; спячку, во время которой резко замедляются все жизненно важные процессы; отложенное созревание; активные химические вещества и выделяемое ими тепло, которое они умеют сберечь. Вот только, в отличие от перелетных птиц, улететь на юг не могут. Двигаться умеет лишь плаун, или плывун: оправдывая свое стародавнее название, плывет среди прочих трав, уползая за летние месяцы. Правда, недалеко – на полтора десятка сантиметров…