Жизнь в пограничном слое. Естественная и культурная история мхов

Тяга к воде

На вершинах холмов в моем родном штате Нью-Йорк растут клены, голые серые ветви которых будто нарисованы свежеочиненным карандашом по зимнему небу. Но орегонские дубы в Вилламетт-Вэлли нарисованы толстым зеленым мелком. Дожди идут непрерывно, и покрытые зеленым мхом стволы деревьев выглядят роскошно, листья же поникли. Эта мшистая «губка» обеспечивает постоянный приток воды к корням деревьев, насыщая почву под ними влагой: так создается запас воды на лето.

К августу о зимних дождях давно уже забыли, земля вновь страдает от жажды. Листья дубов свисают в горячем воздухе, неугомонные цикады передают прогноз погоды: шестьдесят пятый день без дождя. Цветы спрятались под землю, спасаясь от засухи, и повсюду видна лишь опаленная солнцем коричневая трава. Моховой покров на коре дубов тоже высох, вместо него — сморщенные, тоненькие скелетики, в которых трудно узнать прежние растения. Дубовая роща затаилась, пережидая летнюю жару. Любой рост, любая активность прекращаются на время засухи.

Самолет Линден опаздывает, поэтому я пробираюсь к стенду AeroJava и занимаю очередь, убивая время. На стойке стоит банка, наполовину заполненная монетами, десятицентовиками и пенни, со сделанной от руки надписью: «Если вы боитесь сдачи, оставьте ее здесь»[6]. Это необъяснимо, но я обнаруживаю, что мои глаза на мгновение наполняются слезами: я хочу вывернуть карманы, сбросить с себя груз перемен, вернуть мою маленькую дочку: вот она стоит на стуле в моем фартуке, обернутом вокруг нее три раза, вырезая печенья-валентинки, и забрызгивает кухню розовой глазурью.

Для мхов начинается время ожидания. Может, роса вернется в считаные дни, а может, им придется терпеть, высыхая, несколько месяцев. Принимать всё как должное — вот способ их существования. Они добывают свободу через боль, сопутствующую переменам, полностью сдаваясь на милость дождя.

Я потратила кучу времени на ожидание, затаила дыхание до тех пор, пока обстоятельства не переменились, устремляясь на запах дождя. Помню, как я ждала — казалось, целую вечность, — пока не стану достаточно большой, чтобы ездить на школьном автобусе, а потом стала ждать этот самый автобус, топая ногами от пронизывающего холода. Как я ждала появления детей — девять месяцев, таких прекрасных, на каждого, — а потом ждала, пока они не закончат свою игру в баскетбол в школьном спортзале, нетерпеливо постукивая пальцами по рулю. Теперь я жду, когда приземлится самолет Линден, приезжающей из колледжа, жду, когда я смогу взять ее под руку, пока мы вместе ждем у постели моего дедушки.

Как же выглядит ожидание у мхов, сморщенных, спеченных — летом, на коре дуба? Они сворачиваются, как бы замыкаясь в своих сновидениях. И если мхи видят сны, подозреваю, что это сны о дожде.

Мхам необходимо обилие влаги, чтобы заработала алхимия фотосинтеза. Тонкий слой воды на поверхности мха позволяет двуокиси углерода проникнуть в толщу листа и раствориться там, запустив процесс превращения света и воздуха в сахар. Без воды мох неспособен к росту, ведь у него нет корней, и он не может пополнять запас воды, черпая ее из почвы: его выживание целиком зависит от дождей. Поэтому мхи водятся прежде всего в местах, где постоянно царит сырость — например, там, куда достают брызги водопада, или на камнях, заливаемых талой водой.

Но мхи встречаются и в местах, где бывает засуха — на камнях, сжигаемых полуденным солнцем, на песчаных дюнах, даже в пустыне. Ветки дерева могут напоминать пустыню летом и полноводную реку весной. Выжить могут только растения, хорошо переносящие такой перепад. На коре орегонского дуба круглый год виднеются космы Dendroalsia abietinum. Dendroalsia в переводе с латыни означает что-то вроде «спутник деревьев». Как и некоторые другие виды, прекрасная Dendroalsia приспособлена к резкими изменениям во влажности благодаря серии трансформаций, известных как пойкилогидрия. Ее жизнь связана с приходом и уходом воды. Пойкилогидридные растения интересны тем, что содержание воды в них меняется вслед за содержанием воды в окружающей среде. Если влаги много, мох впитывает ее, начинается бурный рост. Когда наступает засушливая погода, мох высыхает, иногда полностью.

Такое резкое высыхание может стать убийственным для некоторых растений, которым важно более или менее постоянное содержание воды. Корни, сосудистая система и сложные механизмы накопления воды позволяют им сопротивляться высыханию и сохранять активность. Высшие растения тратят много усилий на предотвращение потери воды. Но когда ее нехватка становится острой, даже эти механизмы не срабатывают как надо, растения чахнут и погибают, вроде трав на моем подоконнике, когда я уезжаю в отпуск. Но большинство мхов не боятся смерти от высыхания: для них оно — всего лишь временное прекращение жизни. Мох может потерять до девяноста восьми процентов влаги и всё же выжить, а потом восстановиться, когда вновь получит воду. Даже сухие мхи, сорок лет пролежавшие в кабинете с образцами растений, становятся свежими и полными сил, если опустить их в чашку Петри, наполненную водой. Мох привычен к изменениям, его судьба зависит от капризов дождей. Он съеживается, сжимается и начинает терпеливо закладывать основы будущего возрождения. Он вселяет в меня веру.

Линден спускается с трапа, радуясь, что вернулась домой. На ее губах играет девичья улыбка, но глаза, уже женские, изучают мое лицо на предмет признаков озабоченности. Шагая рядом с ней, я сразу вижу, что она не теряла времени в ожидании, а потратила его на становление. И я знаю: отныне ничто в мире не заставит меня променять эту милую юную женщину, сияющую от счастья, идущую под руку со мной, на малыша, который спит у меня на руках.

Пойкилогидрия позволяет мху существовать в среде с дефицитом воды, там, где более совершенные растения погибнут. Но это умение дается дорогой ценой. Сухой мох неспособен к фотосинтезу, поэтому рост происходит лишь тогда, когда ненадолго открываются окна возможностей: мох должен получить влагу и свет одновременно. Эволюция благоприятствовала тем мхам, которые могли раздвигать эти окна. Они выработали изящные и простые способы задерживать драгоценную влагу. А когда настает неизбежная засуха, они принимают ее как должное и ждут возвращения дождливой погоды, прекрасно приспособленные к суровому сезону.

Атмосфера неохотно расстается с водой. Из тучи льется обильный дождь, но небо тут же забирает влагу обратно, через неумолимый механизм испарения. Однако и мху есть чем ответить, у него есть свои механизмы для того, чтобы преодолеть мощное притяжение солнца. Подобно ревнивому любовнику, мох знает, как привлечь к себе воду и упросить ее остаться подольше. Всё во мху спроектировано с учетом его тяги к воде: форма пучка, расстояние между листьями на ветке, микроскопическая поверхность самого крошечного листка — всё подчинено эволюционному императиву: удерживать воду! Большинство мхов не живут в одиночку — они образуют колонии, буквально набитые растениями, как пшеничное поле в августе набито зернами. Такая близость, вкупе с переплетением побегов и листьев, создает сеть пор, которая удерживает воду, как губка. Чем теснее размещены побеги, тем лучше они удерживают воду. Плотный покров засухоустойчивого мха может насчитывать более трехсот стеблей на квадратный дюйм. Побег мха, отделившийся от клубка, тут же засыхает.

Я чувствую, как расцветаю в ее присутствии. Я смеюсь над ее рассказами, мои собственные истории вплетаются в ее повествование. Вот она садится в машину рядом со мной, начинает крутить ручку приемника в поисках любимой станции, и я снова понимаю себя, понимаю, что боль от ее отсутствия вызвана не только страхом потерять ее: я страшусь потерять всё — деда, родителей, себя саму. Как же мы боимся потерь — и как достойно Dendroalsia смиряется с ними. Мы истощаем свои силы, напрасно сражаясь с неизбежным, а ведь могли бы попробовать пережить высыхание некогда влажной щеки.

Воде очень нравится пробираться в крошечные промежутки внутри пучка мха. Ее молекулы с готовностью прилепляются к поверхности листа благодаря адгезионным свойствам воды. На одном конце молекулы — положительный заряд, на другом — отрицательный. Поэтому вода способна держаться на поверхности с любым зарядом, и положительным, и отрицательным, а у стенки клетки мха имеются оба. Биполярность воды придает ей когезионные свойства: в ней крепки внутренние связи, так как положительный конец одной молекулы притягивается к отрицательному концу другой. Вследствие сильной когезии и адгезии вода образует своего рода прозрачный мост между поверхностями двух растений. Прочность на растяжение этого моста достаточно велика, чтобы перекрывать небольшие пространства, но он рушится, когда расстояние слишком велико. А растения мха достаточно невелики, и пространства между ними и внутри них прекрасно подходят для наведения таких мостов, которые держатся за счет капиллярных сил воды. Побеги, ветви и листья мха устроены так, чтобы удлинить время пребывания воды и сдержать испарение благодаря капиллярности. Мхи, лишенные такого удачного устройства, быстро высыхали и становились жертвой естественного отбора.

Проследите за тем, как капля падает на широкий, плоский дубовый лист. С минуту она остается там, отражая небо, словно хрустальный шар, а потом скатывается на землю. Листья деревьев в большинстве своем предназначены для того, чтобы отталкивать воду — ее поглощение доверено корням. Слой воскообразного вещества препятствует как проникновению воды внутрь, так и ее испарению. Но у листьев мхов нет таких преград, толщина их составляет всего одну клетку. Каждая клетка каждого листа входит в тесное общение с атмосферой, и любая капля дождя немедленно проникает в нее.

По пути в больницу мы безостановочно болтаем, иногда о ее прадедушке, но больше — об этом любопытном периоде в ее жизни, об учебе на первом курсе. Она рассказывает о лекциях, о людях, которых я никогда не встречала, о пешем походе — я улавливаю страсти, на которые она ни разу не намекала: отважная вылазка на неизведанную территорию. Я слушаю и понимаю, что слегка завидую ей, такой открытой миру, где перемена — это приглашение воспользоваться возможностями, а не обещание потерь. Но я знаю, что мне не возвести преграду, за которой останутся потери, ведь она также отделит меня от мира, и я останусь в глухом одиночестве.

Листья деревьев всегда плоские, чтобы перехватывать как можно больше света, и отстоят далеко друг от друга, чтобы не создавать тени. Но для мха свет не так важен, как вода. А потому их листья устроены совершенно по-другому. Каждый имеет форму, которая позволяет воде удобно устроиться. Лишенный корней и внутренней системы транспортировки жидкости, мох целиком полагается на форму своих внешних поверхностей в том, что касается движения воды. У некоторых видов ток воды облегчают тончайшие нити — парафиллии, — плотно облегающие стебель, как шерстяное одеяло. Форма и внутреннее устройство некоторых мхов приспособлены для сбора и удержания воды: капля остается в чаше вогнутого листа. У других листки завершаются длинными кончиками, свернутыми в трубку: по ней капли попадают на поверхность листа. Листья растут внахлест, друг рядом с другом, образуя кармашки, по которым постоянно идет вода.

Даже микроскопическая поверхность листа сделана так, чтобы притянуть и удержать тонкий слой воды. Для этого листья могут иметь складки, напоминающие меха миниатюрного аккордеона — микроландшафт со своими горами и долинами, полными воды. У видов, обитающих в засушливых местах, клетки листьев часто снабжены утолщениями — папиллами, — и поэтому лист, если слегка потереть его между пальцами, кажется шершавым. Между ними располагается слой воды, отчего папиллы напоминают холмики, возвышающиеся над озером. Это позволяет продлить срок удержания воды, а следовательно, и фотосинтеза, даже после того, как солнце заходит.

Верхние полки в моем кабинете забиты картонками с сухим мхом, подготовленным для различных проектов. Доставая образец, я обязательно смачиваю его, чтобы видеть тончайшие детали, от которых зависит определение вида. Пожалуй, было бы достаточно поместить его на несколько минут в чашку Петри. Но даже после стольких лет я всё еще наслаждаюсь ритуалом: по капле добавляю воду и смотрю в микроскоп, как оживают побеги. Тем самым, как мне кажется, я проявляю уважение к замечательному союзу мха с водой. Мох и вода притягиваются друг к другу, как железо и магнит. Я даю капле воды упасть на кончик сухого побега, и он устремляется между листьев мха, словно в узком ущелье внезапно случилось половодье. Сухие скрюченные листья распрямляются, всё превращается в свет и движение, по мере того как вода заполняет каждый проход, каждый крохотный уголок, и под ее напором листья выгибаются наружу.

Там, где лист прилегает к стеблю, имеются особые ушковые клетки. Невооруженному глазу они кажутся сверкающими полумесяцами. Под микроскопом видно, что они намного крупнее обычных клеток внутри листьев и часто имеют тонкие стенки. Благодаря обширному пустому пространству ушковые клетки легко поглощают воду и могут раздуваться наподобие прозрачного шара с водой. Вследствие этого лист начинает изгибаться по отношению к стеблю, в поисках наиболее выгодного положения для улавливания солнечного света. Лишенный нервов и мускулов, мох ощущает воду — залог роста — и изменяет угол прилегания листа к стеблю, чтобы создать оптимальные условия для фотосинтеза. Основание листа набухает, излишки воды устремляются в сам лист, создавая взаимосвязанную цепь «водоемов» в листьях, расположенных внахлест. За несколько минут побег насыщается водой, и та отправляется на отдых, а побег остается толстым и сверкающим. Вот и всё. Мох придает воде форму, а та придает форму мху.

Взаимность мха и воды. Разве не так мы любим, разве не так любовь дает нам раскрыться? Нас формирует тяга к любви, мы становимся больше, когда любовь есть, и уменьшаемся, когда ее нет.

Растения и животные всех видов обладают сложными механизмами для поддержания водного баланса: помпы и сосуды, потовые железы и почки… На регулирование количества воды затрачивается немало усилий. Но мох управляет движением воды, попросту используя ее тягу к поверхностям. Формы этих растений таковы, что они извлекают выгоду из адгезионных и когезионных сил и притягивают воду — столько, сколько потребуется, — к своей собственной поверхности, не тратя энергии. Элегантный дизайн мха — образец минимализма: надо задействовать глубинные силы природы, а не пытаться им противостоять.

Мой дед оценил бы этот элегантный дизайн, если бы имел возможность рассмотреть мох. Он был плотником. Его мастерская была набита настольными токарными станками, ручными дрелями, старыми фуганками, стамесками — для каждой операции требовался свой инструмент. Всё шло в ход: там можно было увидеть баночки для детской еды с тщательно отсортированными винтами внутри, доску из орехового дерева, подобранную где-то дубовую балясину, ждущую, когда она превратится в вазу и отправится к бабушке на кухню. То, что он изготовлял, имело простую и четкую форму: потенциал дерева соответствовал задаче.

Но все эти хитроумные тактики, нацеленные на удержание воды, лишь замедляют испарение. Солнце всегда побеждает, и мох начинает высыхать. Форма его коренным образом меняется, когда вода вновь оказывается в атмосфере. У некоторых видов листья складываются или закручиваются внутрь. Это уменьшает площадь открытой поверхности листа, препятствуя потере остатков воды. Почти все мхи меняют форму и цвет при высыхании, и тогда определение вида становится вдвойне трудным. У одних листья сморщиваются, у других закручиваются в спираль вокруг стебля, для защиты против иссушающего ветра. Султаны Dendroalsia темнеют и сворачиваются, напоминая черный хвост мумифицированной обезьяны. Хрустящие, сухие, деформированные, мхи превращаются из мягких веточек в хрупкие, черноватые пучки.

Мой дед с трудом помещается на больничной койке; вокруг него — целый лес приборов, поддерживающих в нем жизнь. Он, такой мягкий, кажется чужим в этом мире твердых поверхностей, острых углов, успокоительного жужжания электронных приборов. Из его руки торчит трубка, вставленная, чтобы избежать обезвоживания. Но она поможет лишь тем 87 процентам его тела, которые состоят из воды, остальные 13 процентов уже устремились навстречу неизбежному концу.

Не только листья мха меняются с наступлением засухи, к ней готовятся и клетки. Это похоже на приготовления перед вводом корабля в сухой док: основные функции приостанавливаются, так, чтобы можно было их возобновить в любой момент. Мембрана клетки изменяется таким образом, чтобы уменьшиться в размерах, не претерпев непоправимого ущерба. Главное же — начинают синтезироваться и накапливаться энзимы, необходимые для будущего восстановления клетки. Эти спасительные энзимы, пребывающие внутри уменьшенной мембраны, с приходом дождей способны сделать клетку полноценной, как раньше. Включаются внутренние механизмы — и урон, нанесенный высыханием, быстро ликвидируется. Через двадцать минут после смачивания мох полностью восстанавливается.

Мы вместе стоим на кладбище, все принадлежности, что служили для сопротивления смерти, стали теперь ненужными. Я держу руку бабушки в своей; ее лицо выглядит таким хрупким — того и гляди расколется. Мама смотрит то на нее, то на меня. Мои розовощекие дети переминаются с ноги на ногу, не зная, куда встать. Она стоит в кругу дочерей, взявшихся за руки; когда-нибудь она тоже уйдет. Розы выпадают из ее рук, и мы еще крепче сжимаем пальцы.

Удерживать воду от притяжения солнца, упрашивать ее вернуться — это общественное дело. Ни один мох не способен на такое в одиночку. Необходимо переплетение побегов и ветвей, которые вместе создают пространство для воды.

Суровое летнее небо, наконец, затмевается с приходом мягких осенних облаков, влажный ветер взметает сухие дубовые листья, разбросанные по земле. Воздух заряжен энергией, кажется, что мхи собрались и внимательно ждут, не принесет ли ветер запах дождя. Все чувства этих пленников засухи настроены на приход освободителей.

Падают первые капли, начинается настоящий ливень: вот оно, радостное воссоединение. Вода течет всё по тем же водотокам, придуманным специально для того, чтобы приветствовать ее приход. Следуя по каналам, образуемым крошечными листками, она попадает в капиллярные пространства и глубоко проникает в каждую клетку. Через секунду клетки, с нетерпением ждущие этого, набухают, согнутые стебли разгибаются, листья раскручиваются, чтобы встретить дождь. Я бегу в рощу, мне надо быть там, когда начнется распрямление. У меня есть свой договор с переменами: я обещала уйти и не сопротивляться, ради возможности стать чем-то другим.

Возрожденная, возвращенная дождем из мертвенного состояния Dendroalsia приходит в движение, тоненькие веточки распрямляются, восстанавливается симметрия листьев, расположенных внахлест. Стебли оживают, видна их нежная сердцевина: повсюду вдоль срединной линии — еле заметные капсулы со спорами. Они готовились к дождю и теперь отпускают своих дочерей — пусть тех унесут потоки воздуха, приходящие вместе с дымкой. Дубы снова выглядят пышными и прекрасными, воздух полон дыханием мха.