Чтение онлайн

Есть растения широкого экологического и географического диапазона. Они растут и на равнинах, и в высокогорьях. Например, полукустарник терескен растет и у подножий гор, и в среднегорьях и доходит в горах до высоты 4300 метров. Где-то посредине этого высотного диапазоне! он чувствует себя лучше всего и достигает полутораметрового роста. Есть растения, попавшие в высокогорья почти случайно, — так уж сложилась их судьба. Они чувствуют себя там неважно, как нетренированный новичок, забравшийся в горы с опытными альпинистами. Это многие кустарники, растущие на влажных местах в среднегорьях, но случайно проросшие так высоко. То ли ветер занес сюда их семена, то ли птицы, но некоторые кустарники оказались на не свойственной им высоте. И там они, как говорится, на ладан дышат. Некоторые специалисты, привлекая фантазию, высказывают даже мнение, что поселились эти кустарники некогда еще в среднегорьях, но горы быстро поднялись и, как на лифте, коварно подняли несчастных в холодные слои тропосферы. Как бы там ни было, но многие кустарники, живущие обычно значительно ниже, волею судьбы оказались в высокогорьях. Например, некоторые ивы в Каракоруме и на Памире обнаружены на высоте более 4300 метров. До той же высоты добралась и пихта в Тсала-Дзонге, в Тибете. До 4400 метров добирается иногда на Памире жимолость Ольги. А дазифора («курильский чай») из семейства розоцветных подобралась как-то даже под 5000 метров. Но все это случайные на таких высотах растения. Если они и оказались альпинистами, то явно не профессиональными.

А есть и «профессионалы» — растения, живущие только на больших высотах и ниже какого-то уровня не спускающиеся. Они чувствуют себя на высоте нормально. Цветут, плодоносят или размножаются вегетативно, образуют растительные сообщества или скопления (агрегации). Многие из этих растений-альпинистов, если пересадить их вниз, даже в среднегорья, погибают, оторванные от родной им суровой среды. Потому что к этой среде они хорошо приспособились.

Выживающие в высокогорьях

В крайних высокогорных условиях растениям выжить трудно. Во-первых, там холодно. Вы летите в турбовинтовом самолете из Ташкента в Москву. Август. А стюардесса объявляет: «Высота полета 6000 метров, температура минус 40 градусов». Это производит впечатление. Добавим к этому, что выше 4200 метров безморозные дни летом единичны, выше 5000 метров по ложи-тельная температура наблюдается вообще редко, а начиная с 6000 метров льды и снега почти не тают. Это — что касается температур. Во-вторых, не лучше обстоит дело и с влагой. Физика тропосферы такова, что даже в гумидных (влажных) горах сумма осадков снизу вверх возрастает лишь до какого-то уровня, а выше падает. Например, на южном склоне Гиссарского хребта на высоте около 2000 метров выпадает 1600 миллиметров осадков в год, а на высоте 3400 метров — всего 500 миллиметров. Значит, к холоду добавляется еще и сухость.

А потом — ветры. Страшные, почти постоянные ветры. Здесь, на высоте, их ничто не сдерживает. Они прижимают все к земле, и не всякое растение устоит против такого напора. Но, допустим, устояло. А вот устоит ли оно против огромных доз ультрафиолета (УФ) в солнечном спектре? Мы уже говорили об этом. Доля жесткого УФ здесь возрастает чудовищно, и к нему тоже надо приспособиться. В высокогорьях человек может обгореть на солнце до волдырей за час. Неприспособленное растение тоже страдает. Надо приспособиться и к бедным почвам (иногда почв и вовсе нет — просто щебнистые грунты без органических веществ), и к замерзшей почвенной влаге, и к недостатку кислорода. Совершенно ясно, что условия эти курортными не назовешь. Поэтому такие условия среды ботаники называют крайними. В том смысле, что дальше уже некуда.

Вот к этим крайним условиям растения и приспосабливаются. Особенно те, которые только в высокогорьях и живут. Например, акантолимон диапенсиевидный, остролодка погруженная и аяния тибетская, родственница многим известной пижмы, забираются в горы до 4900 метров, эрмания седая — до 5100, некоторые крестоцветные — до 5200 метров. По сравнению с этими высоко-горцами легендарный эдельвейс выглядит не таким уж «героем»: выше 4500 метров он в горы не заходит.

Как же живут в таких суровых условиях растения-высоко-горцы? Сначала отметим, что в крайних условиях среды нет высоких растений. Все они очень низкие, приземистые, а иной раз и почти подземные. Нет там и растений-однолетников. Об этом уже шла речь. И наконец, там нет растений со слабыми корнями. А нет их там всех потому, что выжить с такими качествами в высокогорьях они не могут.

А теперь о тех, которые выживают.

Формы жизни

Специалисты подметили любопытную закономерность: чем выше в горы, тем большая доля биологической массы приходится на подземную часть растений, тем меньшая их часть остается на поверхности земли. Забираясь в горы, растения как бы закапываются в землю. Наверное, этот процесс хорошо можно представить в мультипликационном фильме: объектив скользит вверх по нарисованному склону, а растения постепенно погружаются в землю. Некоторое представление дают и цифры. В высокогорьях Памира до 97 процентов биологической массы растительных группировок находится под землей. Это на высоте 4500 метров. А на высоте 2800 метров на подземные части приходится только 63 процента биомассы. На равнинах же обычно около половины.

В высокогорьях поговорка «зарыть талант в землю» приобретает особый смысл: талант здесь как раз в том и состоит, чтобы зарыться в землю поглубже, оставив на поверхности остро необходимый минимум тела, всего несколько его процентов. Если бы не необходимость в солнечных лучах (без которых, как известно, невозможен фотосинтез), растения-высокогорцы, наверное, предпочли бы в этих крайних условиях среды и вовсе зарыться в землю. Там и теплее, и ветер не достанет, и солнце не обожжет своим беспощадным ультрафиолетом. Короче говоря, почти зарывшиеся в землю растения получают здесь массу преимуществ. Вот эти-то преимущества и привели к тому, что у растений-высокогорцев выработались особые формы жизни — подушечные или стелющиеся.

«Растения-подушки» действительно похожи на подушки. Иногда они колючие, имеют полусферическую форму и похожи на свернувшихся ежей. Это — многие виды акантолимона, акантофиллума, эспарцета, нута. Другие лишены колючек и форму имеют тоже полусферическую, как сиббальдии, копеечник корнеголовый, или плоскую, как акантолимон диапенсиевидный, многие остролодочники, гипсофилы.

Иногда на дневную поверхность выходит лишь бледно-зеленая ассимилирующая часть растения. Листьев не видно. Они превратились у одних видов в колючки, у других — в плотно упакованные сосочки, образующие шершавую поверхность, выставленную на свет из-под земли. Внимательно рассмотреть эти сосочки можно только под лупой. Такая подушка часто вогнута и несколько утоплена. Это скорее лепешка, а не подушка. На тускло-зеленой ее поверхности иногда видны крохотные цветочки, трогательные своей незащищенностью. Но если вы попробуете такое растение выкопать, это потребует усилий. В глубь земли уходят мощные корни, вдесятеро превышающие по весу надземную часть растения. Они-то и обеспечивают растение влагой и пищей в условиях сухости и на скудной почве, позволяют ему устоять против ветра и запасают для него питательные вещества. Отмершие части корня и самой подушки ветер тоже не унесет, почва вокруг растения удобрится им же самим, и питательные вещества будут полностью использованы. Получается что-то вроде самоедства. В науке это называют автотрофией. Очень экономичное устройство. Таких растений на верхнем пределе распространения растительных организмов много.

Стелющиеся растения — другая жизненная форма, тоже свойственная высокогорьям. Но не только им. В Арктике стелющихся растений не меньше, а вот подушек там нет. Всевозможные змееголовники, котовники, горцы, крупки, астрагалы, остролодочники имеют в высокогорьях стелющуюся форму роста. Они плотно прижаты к прогреваемому солнцем щебню и тем спасаются от замерзания и ветра. Корни у них тоже мощные, цепкие, просто так их не вырвешь, надо выкапывать. Листочки у них мелкие, обычно опушенные или очень жесткие. Это приспособление к сухости и ветру: при таком войлочном или восковом покрытии листочки экономно испаряют дефицитную влагу. А бывают и сочные листья. Нажмешь на них — брызнет сок, наступишь — поскользнешься. Это суккулетные растения. Тоже своеобразная жизненная форма, известная всем по кактусам и опунциям. В сочных листьях и стеблях — запас воды и питательных веществ на трудное время. А время тут почти всегда трудное. Такие листья в высокогорьях Азии имеют христолеи, некоторые парнолистники, солянки, родиолы.

Получается целый набор качеств, выраженных во внешней форме: подушковидная или стелющаяся форма, на худой конец — просто низкорослость; мощные корневые системы; жесткие, опушенные или сочные листья, необычная их форма. Но есть и другие качества, на глаз неуловимые, но повышающие жизнестойкость растений не меньше, чем видимые. И даже тех растений, которые этими видимыми качествами не обладают. А есть и такие.

Невидимые качества

Например, альпийская незабудка. Или некоторые крупки, лаготисы, камнеломки, паррии, горцы и многие другие. Вид у них совсем не боевой: нежные листочки, тонкие стебельки, яркие цветки. Правда, рост у них небольшой — всего несколько сантиметров. И корешки их крепко вцепились в грунт. Но в остальном они кажутся удивительно уязвимыми, какими-то раздетыми перед, суровой высокогорной средой. Как же они-то выживают здесь?

Оказывается, им помогают внутренние силы, — физиологические и биохимические. Плазма их клеток морозоустойчива. Там, где другие гибнут от низких температур или от неожиданных заморозков, эти былинки чувствуют себя нормально, как тренированные спортсмены. Эти растения отличаются особым ходом фотосинтеза, в результате которого в их клетках повышается содержание сахаров. И дыхание у таких былинок более энергичное, чем у равнинных растений, а причина этого — необходимость Возмещения энергии, затрачиваемой на восстановление нормальных функций организма после заморозков и прочих неприятностей. У растений-подушек и суккулентов дыхание, наоборот, слабое, связанное с замедленным обменом веществ, о чем мы уже знаем. Высыханию этих былинок препятствуют особое анатомическое строение внешних покровов и все тот же необычный химизм клеточного сока. Часто их листья и стебли имеют красноватый, фиолетовый или сизоватый оттенок. Кроме хлорофилла у них есть и другие пигменты. Это защита от излишнего ультрафиолета.