 Закрученные деревья словно извиваются в мучительном усилии спастись от чего-то враждебного или нестерпимого. На самом же деле их закрученность могла возникнуть по разным причинам — например, на какой-то стадии развития им просто был» легче расти наискось, чем прямо вверх.
Деревья закручивались в спирали в течение миллионов лет. За последние два века многие ученые вели исследования, ставили опыты, наблюдали такое закручивание и писали о нем с пяти разных точек зрения:
Закручивание как результат воздействия внешних факторов
Совершенно очевидно, что подобное воздействие может носить самый разнообразный характер и, однажды возникнув, может продолжаться, прекратиться или же измениться.
Для большинства деревьев на первых стадиях развития характерна фототропная тенденция спирального роста — тенденция, которая, по-видимому, исчезает, когда точки роста проходят дальнейшую стадию развития. На этом первоначальном этапе воздействие света или силы тяжести при некотором дисбалансе гормонов роста - ауксинов может породить или усугубить закручивание. Дерево на берегу реки может закрутиться под действием преобладающих ветров Деревья, растущие на горных вершинах, обычно сильно закручены хотя и не обязательно из-за ветра - наследственность или неблагоприятный климат могут привести к таким же результатам .
Караибская сосна (Pinus caribaea), дерево, привыкшее к малым высотам, сильно закручивается, когда ее сажают в Южной Африке на возвышенностях, в условиях, крайне неблагоприятных для ее роста. Обыкновенная сосна (Pinus sylvestris), растущая повсюду в Европе и Азии, бывает и искривленным карликом, и стройным величественным деревом высотой 30 и более метров. В начале. XIX в. попытки выращивать обыкновенную сосну на высоте, не подходившей для данной разновидности, дали плачевные результаты.
Недостатки почвы, ее каменистость часто приводят к закручиванию, так же как и сильная жара или засушливость.
Группа ботаников в университете штата Джорджия, исходя из того, что жара и засуха — две основные естественные причины повреждения и гибели молодых растений — могут приводить к закручиванию стеблей, успешно и многократно вызывали правое и левое закручивание ствола у молодых караибских сосен. Воздействие засухи и жары приводило к такому закономерному закручиванию, что его степень стала показателем силы воздействия этих факторов. Воздействие других неблагоприятных факторов среды — таких, как интенсивность света, ионизирующая радиация, угнетение другими деревьями и длина дня — не вызывало спирального закручивания стеблей.
Некоторые ученые считают, что тенденция к закручиванию может быть наследственной на уровне вида, но большинство соглашается с тем, что возможность возникновения закрученных стеблей возникает и формируется в процессе взаимодействия деревьев с окружающей средой. Деревья, среди которых закручивание наблюдается особенно часто, как правило, растут в суровых климатических условиях — у верхней границы высокогорных лесов, на каменистых утесах, в равнинных пустынях.
Для подобных местностей характерны резкие и значительные перепады влажности и температуры.
Проводились широкие исследования с целью установить, чем определяется направление закручивания. Один энтузиаст в течение шести лет вел систематические наблюдения за несколькими тысячами закрученных деревьев, но не смог сделать никаких выводов из полученного материала, так как одни и те же деревья вели себя совершенно иначе в разных местностях и при разных условиях. Однако его заключение, что частота правого и левого закручивания одинакова, ошибочно, так как многочисленные данные свидетельствуют об обратном.
Ученые из университета штата Джорджия обнаружили, что направление закручивания меняется в зависимости от характера воздействия среды: правое закручивание встречается втрое чаще левого, если воздействующим фактором была жара, а при засухе левое получается втрое чаще правого. При одновременном воздействии жары и засухи случаи правого и левого закручивания встречались одинаково часто. Пока еще никто не объяснил ни механизма закручивания, ни того, почему растение сохраняет спиральное направление роста.
Один ученый в Индии доказал, что направление закручивания деревьев зависит от их вида. У некоторых видов сосны в Европе и Индии, сообщает он, почти 100% всех деревьев на значительных площадях имеет четкую левостороннюю спираль. Переход у отдельных особей от левосторонней спирали в юности к правосторонней на более позднем этапе развития, обнаруженный в-Соединенных Штатах у красной ели, в Индии, по его словам, «обыкновенное явление». Однако тут начинается путаница, так как авторы иногда имеют в виду наружное закручивание, а иногда закручивание волокон древесины.
Другой индийский ученый проделал множество лабораторных опытов, чтобы доказать, что закручивание стебля возникает из-за циркумнутации — кругового вращения в результате неравномерного роста противоположных сторон стебля. Он продемонстрировал, что стебли реагируют на электричество, жару, свет, силу тяжести, соприкосновение с посторонними предметами и еще на некоторые факторы. Он нашел, что взаимодействие этих факторов определяет возникновение и продолжительность закручивания и даже перемену его направления.
По-видимому, у деревьев выбор правой или левой спирали в основном определяется случайностью (у лиан дело обстоит иначе — направление закручивания зависит от их вида, о чем см. ниже). Иногда попадаются двойные деревья, у которых один ствол закручен влево, а другой вправо, словно для того, чтобы уравновесить друг друга. Широко распространенное убеждение, будто большинство деревьев к северу от экватора закручиваются вправо, а к югу от него — влево, так же далеко от истины, как нижеследующая одно время бытовавшая теория:
«Когда это дерево было молодым, на его вершину опустилась сова и долго следила за медленным движением; луны по небосводу. Постепенно поворачиваясь, сова положила начало спиральному закручиванию дерева. Нам всем известно, что совы в подавляющем большинстве — правши, чем и объясняется преобладание правых спиралей в наших широтах».
Р. Холтум, находясь в Сингапуре, который расположен примерно на 1° с. ш., установил, что на направлении спирали никоим образом не сказывается, растет ли дерево по одну сторону экватора или по другую. Он указал, что род Dioscorea (настоящий ямс) можно четко разделить на две половины, исходя из направления закручивания: члены одного подрода всегда закручиваются вправо, как южнее экватора, так и севернее его, а члены другого подрода столь же неизменно закручиваются влево.
Но ямсы - это лианы, а не деревья; закручивание же деревьев не имеет ничего оощего со способностью лиан обвиваться вокруг опоры, как нет никакой связи между закручиванием стволов и спиральным расположением листьев у некоторых деревьев — например у «винтовой пальмы» (Pandanus), получившей это название из-за расположения ее веток и листьев.
Деревья, получившие закрученность по наследству
Некоторые деревья как будто радуются жизни больше, чем их собратья. У них нет никаких забот — на них не влияют ни наводнения, ни ветер, ни характер почвы, ни капризы климата. Их ветки весело покачиваются, словно стараясь привлечь внимание прохожих.
Скрученная лещина, зигзаги которой наиболее эффектны зимой. Летом их маскирует густая листва.
В питомниках этих причудников разводят ради их декоративости, так как покупатели всегда ищут «чего-нибудь пооригинальнее». Своеобразие формы поддерживается с помощью вегетативного размножения — от растений с причудами берутся отводки.
Английский садовод, отличавшийся большим чувством юмора, завел в одном из углов своего сада «сумасшедший дом». Туда он помещал растения, которые закручивались, плакали, давали цветки не той окраски или еще почему-либо не могли быть приняты в общество порядочных растений. У его скрученной лещины все было искривлено — даже ее большие и словно помятые листья были перекручены и слегка свернуты, как будто в них завелись гусеницы.
Накопилось немало данных, свидетельствующих о том, что многие типы закрученности у деревьев передаются по наследству. В лесах калифорнийских секвой молодая поросль на корнях упавших или срубленных деревьев всегда бывает такой же, как исходное дерево: если оно было закручено — и все молодые деревца растут закрученными. То же наблюдается и у можжевельника на границе альпийских лугов: все молодые деревья, выросшие из основания старого, бывают закручены точно так же, как и их родитель. Климатические условия не имеют к этому никакого отношения.
Кокосовые пальмы (Cocos nucifera) редко растут вертикально: они почти всегда наклоняются (но отнюдь не под воздействием преобладающих ветров) над озером, рекой, а иногда и над океаном, так как нечувствительны к соли. Их закручивание, возможно, вызывается дисбалансом питательных веществ. Кокосовая пальма в Индонезии со стволом-штопором возможно, стала расти так потому, что какой-то лист производил больше гормонов, чем его соседи справа и слева. А может быть, это закручивание было наследственным. Раз начавшись, оно может усиливаться, уменьшаться, исчезать или менять направление, Деркс указал, что спираль сначала была выражена мало, но по мере роста дерева витки становились все более четкими и крутыми. Он сообщил, что несомненное закручивание наблюдается и у листьев. Это дерево в 1948 г. принесло орехи, и планировались опыты, которые должны были установить, будет ли эта тенденция к закручиванию передана по наследству следующему семенному поколению.
Вблизи шоссе в Дженсен-Бич (штат Флорида) растет веерная пальма Sabal с наростом у кроны. И почти под самой кроной ствол описывает практически горизонтальный полукруг.
Мексиканское черное дерево (Siderocarpus flexicaulis) не требует особых условий для того, чтобы его ветки начали расти зигзагами. Оно рождается таким. После каждого узла направление роста стебля и веток меняется, а белоснежная кора делает дерево еще более декоративным.
Только наследственностью можно объяснить постоянное закручивание некоторых видов Lannea в западной тропической Африке. Из пятнадцати известных видов у трех (L. kerstingii, L. egregia и L. inicrocarpa) кора непременно закручивается вправо.
Деревья, закрученные из-за болезни
Говоря о закручивании у деревьев, необходимо хотя бы вкратце коснуться закручивания, вызываемого болезнью. Известно, что в некоторых случаях закручивание вызывается вирусными заболеваниями, однако пока еще никто не знает, в какой мере можно приписать вирусам другие случаи, так как проявления подобных заболеваний чрезвычайно разнообразны.
О вирусных заболеваниях у деревьев практически ничего определенного не известно. До сих пор почти все исследования касались только плодовых деревьев — яблонь, вишен и цитрусовых, но собранный материал безнадежно противоречив и неясен; исследования продолжаются, так как эти заболевания наносят большой ущерб экономике. Разные сорта яблонь, которым прививается один и тот же вирус, реагируют на него по-разному. Яблоневый вирус, перенесенный на другое дерево, например на вишню, вызывает совсем не те симптомы, что у яблони, и наоборот.
Тысячи австралийских сосен (Casuarina cunninghamiana) были посажены вдоль одного из флоридских шоссе — и все закручиваются вправо.
Дональд Кейшн, изучающий вирусы деревьев, сообщает о случаях неправильного или замедленного роста камбия у больных деревьев. Но он же добавляет, что, несмотря на присутствие в этих особях определенных вирусов, их нельзя считать бесспорной причиной таких отклонений, ибо другие деревья с теми же вирусами развиваются нормально. Вопрос этот по-прежнему остается неясным, ученые твердо знают только одно: иногда вирусные заболевания у деревьев приводят к закручиванию стволов.
Деревья, закрученные внутри
Спиральное расположение волокон в древесных стволах — явление нормальное и, следовательно, не относится к теме данной книги. Однако деревья, подобно людям, порой прячут под маской внешней безмятежности внутренний хаос, и волокна древесины нередко устраивают внутри дерева настоящую свистопляску, создавая множество причудливых отклонений от нормы, а поэтому краткий обзор таких отклонений не будет неуместным.
Изучение закручивания древесины 2372 красных елей в Адирондаксе позволило установить следующие факты:
1. Направление и степень закручивания могут быть разными в разных частях древесного ствола между основанием и вершиной, это скорее правило, чем исключение.
2. Направление и степень закручивания могут быть разными в различных частях ствола между центром и корой (включая также и кору).
3. Молодые деревья закручиваются в основном влево, старые - вправо. Момент этой перемены направления тесно связан с моментом изменения скорости роста (когда крона дерева достигает верхнего яруса и начинает получать полную дозу солнца). «Искажение роста происходит, пока клетки еще пластичны, а фактором, определяющим направление спирали, несомненно, является свет».
Обследование 140 дугласовых пихт (Pseudotsuga menziesii) в десяти различных областях Британской Колумбии и в штате Вашингтон показало, что 64% этих деревьев в юности закручивалось в левую сторону, а в зрелом возрасте постепенно начало закручиваться вправо; 19% сохранило левое закручивание и в зрелом возрасте. Изменение направления закручивания измеряется на срезе (по радиусу); особый инструмент определяет угол наклона волокон в каждом годовом кольце.
Клен, весь покрытый наплывами.
Причудливое закручивание древесины, создающее сложные узоры, происходит в камбиальном слое — живой растущей ткани, расположенной между корой и прошлогодним слоем древесины. Камбий закручивается с такой же естественной простотой, с какой альпинист не лезет прямо вверх по склону, а взбирается на него наискось. Если развитие спирали задерживается или прекращается, если камбий повредят личинки, дятлы, скот, болезнь, механические удары или еще что-либо, его рост до некоторой степени останавливается, нарушается или замедляется. Клетки начинают расти беспорядочно, и в результате древесина получает причудливые узоры.
Когда повреждение камбия носит строго локализованный характер, то нарушения в этом месте могут настолько обостриться, что развивается наплыв. Древесина в наплыве сходит с ума и начинает увеличиваться не в вертикальном, а в горизонтальном направлении — на стволе или на ветке появляется полукруглая опухоль, похожая на зоб. Текстура таких наплывов отличается особой прихотливостью, их древесина очень высоко ценится и идет на изготовление фанеры и всякие поделочные работы. Наплывы могут появиться почти на любом дереве, если его камбий будет поврежден.
Иногда эти нарушения в камбии развиваются вертикально, так что в одном месте дерево растет нормально, а рядом совсем не растет. Это отклонение от нормы приводит к образованию глубоких вертикальных борозд, в результате чего ствол приобретает сходство с пучком органных труб. Такое нарушение тоже сказывается на рисунке древесины. У смолистой сосны (Pinus resinosa) часто встречаются подобные стволы, и лесной факультет Йельского университета занимается изучением этого загадочного явления.
То же самое происходит, когда что-то (возможно, болезнь) прекращает рост камбия на очень ограниченном участке на один сезон. В последующие периоды роста к вогнутому участку добавляется меньше древесины, чем к нормальным, так что углубление каждым годом увеличивается. Эти условия очень сходны с теми, при которых развивается рисунок «птичий глаз», но разница в том, что у так называемого «вогнутого кольца» углубление имеет форму эллипса или чечевицы, тогда как у «птичьего глаза» оно представляет собой круг. Иногда такие эллиптические углубления называют «медвежьими царапинами». Они часто наблюдаются у ситхинскои ели (Picea sitchensis) и у дугласовой пихты Сердцевинные лучи (см. фотографии поперечных срезов ) обычно забиты питательными веществами, которые скопились в них, но не были использованы из-за задержки в развитии камбия Если «медвежьи царапины» очень глубоки, они могут отразиться и на коре, но обычно внутренний хаос маскируется гладкой нормальной корой.
Некоторые изменения направления волокон трудно поддаются объяснению. Легкое закручивание для большинства деревьев — скорее правило, чем исключение. У некоторых культурных видов например у западного платана (Platanus occidentalis) и у черного эвкалипта (Nyssa silvatica), а также у многих тропических деревьев направление закручивания меняется через довольно частые я равные интервалы. В этих случаях спираль в последовательных слоях древесины по радиусу ствола будет сначала правосторонней, затем левосторонней, затем опять правосторонней и так далее, причем каждый слой включает несколько годовых колец.
Другими словами, волокна закручиваются в данном направлении несколько лет, после чего примерно на такой же период наклон волокон становится противоположным, а затем вновь принимает прежнее направление. Причина этого явления неизвестна. Древесина такого типа, при котором расположение волокон кардинально меняется через довольно короткие периоды, называется «вязаной». На радиальном распиле она дает ленточный рисунок.
Фотография показывает, как надо распилить бревно, чтобы получить наилучший узор.
Это повторяющееся изменение направления волокон несколько отличается от того единственного за всю жизнь перехода от закручивания влево к закручиванию вправо, которое наблюдается у некоторых деревьев, хотя причины этих перемен могут быть одни и те же.
Колебания в направлении и характере расположения волокон могут создавать различные рисунки. Красота этих естественных рисунков на срезах древесины в основном зависит от искусства распиловщика
Еще один тип таких отклонений от нормы, скрывающихся под гладкой корой, наблюдается в дождевых лесах Северного Квинсленда у ряда деревьев, которые объединяются общим названием "плисовые". Только два из этих деревьев достигают достаточной толщины, чтобы иметь практическое применение, — это «стиральная доска» (Cryptocarya corrugata) и местный тамаринд (Diploglottis australis). Их древесина характеризуется плотной текстурой и относительной твердостью. Вес ее примерно 800 г на 1 дм3. Оба эти дерева используются для изготовления паркетов и панелей. Как ни странно, необычная волнистость заболони никак не портит текстуры внутренних слоев древесины. У некоторых ка-зуарин (Casuarina suberosa), имеющих очень большие сердцевинные лучи, поверхность заболони и внутренней стороны коры тоже волнистая.
Гладкая внешняя кора этих плисовых деревьев прячет внутренний хаос — точно так же, как человек под внешним спокойствием прячет волнение и горе.
Стремление выжить во что бы то ни стало можно наблюдать у деревьев по всему миру — и в лесах и в садах. Несмотря на жесточайшие трудности, они отстаивают свою жизнь.
По всей Флориде пальмы, изуродованные ураганами, не желают умирать. Многие из них поднимают свои кроны к солнцу и, изувеченные, продолжают расти.
В северных штатах снег и лед пригибают к земле множество деревьев, особенно молодую поросль, но почти во всех случаях дерево умудряется выжить и гордо поднимает крону к небу.
В Гарвардском лесу у Питерсхема (штат Массачусетс) лесозащитная полоса из веймутовых сосен примерно восемнадцатилетнего возраста очень пострадала от чрезвычайно сильного снегопада 12 апреля 1933 г. Деревья достигали в высоту от 1,8 до 3 м. к росли так густо, что число их приближалось к 30 000 экземпляров на акр. Тяжелый мокрый снег пригнул сосны почти к самой земле, и они оставались в таком положении несколько недель — срок, достаточный для того, чтобы их верхушки, потянувшиеся к солнцу, начали расти вверх, и со временем сосны приобрели сходство с глубокими креслами. Эта полоса теперь значительно поредела, но деревьев креслообразной формы пока еще сохранилось много.
|
