Жизнь в пограничном слое. Естественная и культурная история мхов

Перевязать раны: мхи и экологическая сукцессия

Я совершила подъем на гору, потратив много сил, поела, и меня охватила вялость. Я смотрю, как муравей уносит кунжутное зернышко, ползет по камню и скрывается в расщелине, где растет Polytrichum — волосковидный мох, уцепившийся за крошечную горстку земли. Вряд ли тот, кто взберется сюда следующим летом, обнаружит росток кунжута, но в расщелине уже есть микроскопическая ель — она проросла из семени, упавшего среди мха. Муравей, семя, мох — каждый идет своим путем, но все неосознанно делают общее дело, заваливая голый камень землей и выращивая на ней лес. Процесс экологической сукцессии — что-то вроде закольцованной положительной обратной связи: жизнь притягивает к себе жизнь.

Я стою на вершине горы Кэт-Маунтин, под моими ногами расстилается зона дикой природы национального парка Файв-Пондз — самая большая из всех таких зон к востоку от Миссисипи. Зеленые холмы уходят к горизонту. Этот нагретый солнцем гранит — одна из старейших каменных пород планеты, но лес внизу сравнительно молод. Всего столетие назад краснохвостые сарычи, подхваченные тепловыми потоками, парили над обугленными вершинами и долинами на месте бывших лесов, между которыми еще сохранились островки девственных зарослей. «Зона дикой природы второго шанса» — так называют Адирондакские горы. Сегодня на извилистой, нетронутой человеком реке Освегачи ловят рыбу медведи и орлы. Шрамы от вырубки залечены сукцессией — вторичный лес растет, никем не стесняемый. К северу зелень прерывается прорезом — безлесной полосой, видной за десять миль.

Поблизости от горы есть богатые залежи железа. В некоторых местах компас бешено вращается, так, словно вы оказались в сумеречной зоне. Но песчаный пляж можно найти и без магнита. Железо в Адирондаках начали добывать очень давно; в Бенсон-Майнз срыли целую гору и насыпали другую. Руду везли во все концы планеты, и из залежей отработанной породы тридцатифутовой толщины образовалась гора. Затем цены на сырье упали, горняки остались без работы, шахта закрылась, и в центре влажных, зеленых Адирондаков появилась своя Сахара — сотни акров смешанной с песком пустой породы.

Сегодня требуется воссоздавать ландшафт на месте выработок, но Бенсон-Майнз провалился в какую-то щель в законе, и этого не случилось. Делались вялые попытки восстановить растительный покров, все безуспешные. Кое-где посадили травы из прерий Среднего Запада, но они недолго выдержали без удобрений и полива: всё закончилось, когда бизнес перебрался на другие континенты. Кто-то сажал здесь деревья — уцелело несколько старых сосен, желтых и чахлых. Не знаю, зачем это делалось, в знак раскаяния или под видом проявления ответственности, но смысла в этом немного, как в рисовании граффити на стене заброшенного здания. В этих краях надо не только сажать деревья, но и ухаживать за ними, а пустая порода — совсем не то, что плодородная почва, ныне погребенная под толстым слоем бесплодного песка. Официально всё это называется «ничьим рудником», за этим кусом земли некому ухаживать.

Когда вы едете по Адирондакским горам, мимо сверкающих озер и густых лесов, вам редко встречается мусор на дороге. Люди с любовью относятся к этим диким местам и явно стараются не делать им плохо. Но там, где автомагистраль номер три идет через бывшее месторождение, с ветвей ольхи свисают пластиковые пакеты, в канавах, полных ржавой воды, плавают банки из-под пива. Запущенность — тоже род закольцованной положительной обратной связи: мусор притягивает мусор.

Я сворачиваю к кладбищу, зеленой аномалии, со всех сторон окруженной старыми шахтами. Мертвые интересовали компанию так же мало, как живые. Могилы хорошо ухожены, но вот мощеная дорожка заканчивается и начинаются хвостохранилища. Памятники из полированного гранита уступают место удивительному собранию самодельных мемориалов: заржавленная пила с деревообделочного завода, полузарытая в землю, инициалы из сваренных арматурных прутьев, древняя телеантенна, согнутая так, что напоминает крест… в этих отвалах погребено множество историй. Тропинка к шахте идет мимо кладбищенских отходов — старых рождественских венков, всё еще стоящих на подставках, белых пластмассовых корзин с розовыми пластмассовыми цветами, предметов, напоминающих о трауре.

Я взбираюсь по склону хвостохранилища, поскальзываясь на рыхлом песке — ощущение такое, словно бредешь по пляжу. Песок набивается в ботинки, ну и пусть: эти дюны — не ядовитые, они просто вредоносны, как и большинство пустынь. Песок не удерживает воду и быстро высыхает после дождя. Нет растительности — значит, нет живой материи, способной впитывать воду и запустить пищевой цикл. В отсутствие деревьев, дающих тень, температуры достигают предельных значений. Я гляжу на термометр: сто двадцать семь по Фаренгейту, хватит с лихвой для того, чтобы погубить нежный саженец. Склон усеян гильзами от дробовиков и продырявленными банками. Там и сям виднеются странные микроконструкции: кусочки ткани, натянутые на палочки от эскимо, вроде миниатюрных брезентовых навесов. На песке валяются куски старых ковров, будто здесь усердствовал какой-то странный продавец пылесосов.

Впереди я вижу Эме, стоящую на коленях с планшетом в руках, ее рыжие кудри скрыты под широкополой шляпой. Она опасливо глядит на меня, потом улыбается. Эме уж точно будет рада помочь и знать, что она не одна. На той неделе она обнаружила, что на гладкой поверхности одного из наших опытных участков накарябаны грязные слова угрозы. Мусор притягивает мусор. По крайней мере, сегодня, услышав звук шагов, она может быть уверена, что они принадлежат мне и только мне.

Тема дипломного проекта Эме — «Роль мхов в экологической сукцессии горных выработок». Повсюду видны следы ее экспериментов. Мы вместе бродим по хвостохранилищу, проверяя опытные участки. Там, где склон переходит в ровную местность, мы замечаем отпечатки шин грузовиков. Эти машины, с именами вроде «Лакающая Сью» или «Говновозка», написанными на цистернах, незаконно сливают сюда жидкие отходы под покровом темноты. В воздухе стоит вонь. То, что люди якобы «утилизировали», нажав на смыв, снова увидело дневной свет и теперь валяется среди высушенного очистного шлама. Вода и питательные вещества могли бы что-нибудь сделать с этим, если бы здесь была почва, удерживающая их. Но всё быстро высыхает, остается серая корка с окурками и розовыми аппликаторами от тампонов. Мусор притягивает мусор.

С другой стороны кучи есть место, где земля исцеляет сама себя даже без сточных вод и экзотических трав. Тут на отвалах встречаются скопления боярышника и клевера, а кое-где — примулы. В других случаях мы назвали бы эти растения сорняками, но сейчас их присутствию стоит порадоваться. Особенно рады бабочки, порхающие во множестве, так, словно это единственные в окрестностях цветы. И правда, единственные.

Бóльшая часть склона покрыта мхом Polytrichum, тем же самым, что я видела на вершине Кэт-Маунтин.

Я восхищаюсь его упорством: он способен выживать здесь, другие увяли бы за день. В прошлом году, во время полевого сезона, Эме обнаружила, что полевые цветы почти никогда не пускают корни на пустой породе — только в дерновинах Polytrichum. Этим летом мы попробуем узнать, почему так происходит. Мох приходит туда, где есть островки тени от цветов? Или же он образует безопасную среду, где прорастают зерна сорняков? Как они взаимодействуют друг с другом для продолжения сукцессии? Эме подзывает меня к группе крошечных навесов, которые я видела, поднимаясь по склону. Она соорудила их, желая понять, что делает тень — ускоряет или замедляет рост мха. Возможно, тень позволит выяснить природу связи между мхом и полевыми цветами. Мы встаем на колени, заглядываем под навес и видим мягкий зеленый мох — почти везде на склоне он черный и жесткий. Ступать по сухому мху — всё равно что ступать по крекерам, которые хрустят у тебя под ногами.

Я беру из-под навеса побег Polytrichum и рассматриваю его через лупу: длинные, заостренные листья, из-за которых всё растение напоминает миниатюрную сосну. Вдоль центра каждого листа идут волнообразные полосы ярко-зеленых клеток — пластиночек. Если растение увлажнено, пластиночки действуют наподобие солнечных панелей. Как и другие мхи, этот вид способен к фотосинтезу, только когда лист получает одновременно влагу и свет. В других обстоятельствах — то есть бóльшую часть времени — рост приостанавливается, мох попросту ждет. Неудивительно, что этот небольшой участок хвостохранилища покрылся мхом лишь за сорок лет.

Мы работаем, день близится к концу, и мох на склоне меняет цвет. В утреннем свете он выглядит сине-зеленым водоемом. Роса, оставшаяся с вечера, уловлена жесткими кончиками листьев и направлена на другой конец, к основанию. Получившие воду листья раскрываются и впитывают лучи нежаркого утреннего солнца. Но когда Polytrichum начинает высыхать, лист сворачивается внутрь, защищая пластиночки от потери влаги, и рост приостанавливается, пока не вернутся благоприятные условия. К середине дня листья напоминают сложенный зонтик, зелени не заметно — только мертвые листья у основания растения. Склон как бы покрыт черной коркой. Когда все листья сложены, видна поверхность отвала. Приглядимся к ней повнимательнее. Если встать на колени, окажется, что она горячая, до нее едва можно дотронуться. Пространство между съежившимися побегами мха усеяно черно-зелеными точками. Это масса микроорганизмов, которые еще меньше мха по размеру — переплетение наземных водорослей, бактерий, грибных гиф. Все они пользуются тенью, предоставляемой мхом. Водоросли — азотфиксаторы, они способствуют накоплению питательных веществ в породе отвала.

Мы стараемся закончить работу к полудню, когда начинает как следует припекать. Люди могут укрыться в тени и выпить стакан холодного чая за столиком кафе в Стар-Лейке, но Polytrichum на отвале стоически выносит дневную жару. Высочайшая стрессоустойчивость дает ему возможность обитать в этом суровом месте. В отличие от трав и полевых цветов, он способен обходиться без воды. Дождь полностью удовлетворяет его потребность в минералах. А высшие растения извлекают их из почвы при помощи корней, погибающих здесь из-за отсутствия влаги.

Среди покрова Polytrichum там и сям встречаются канавки и площадочки — результат работы ветра. Везде, где нет мха, отвал подвергается эрозии. Возьмите пригоршню породы: она сочится между пальцами, как вода, и ветер мгновенно уносит ее. Но там, где есть мох, песчинки плотно спаяны благодаря его ризоидам. Я вонзаю свой швейцарский нож в ковер мха и вырезаю аккуратный столбик песка высотой в несколько дюймов, вершина которого покрыта мхом. Песок подо мхом потемнел. Это органическая материя, скопившаяся здесь, хоть и в небольшом количестве: она замедляет прохождение воды и способствует постепенному увеличению запаса питательных веществ. Ризоиды Polytrichum — тонкие нити — скрепляют породу и стабилизируют ее поверхность. Мы считаем, что эта стабильность может поспособствовать появлению здесь других растений, и, чтобы проверить это, Эме решила поставить свой хитроумный эксперимент.

Нелегко проследить за судьбой крошечных семян, переносимых ветром и выглядящих как песчинки. Поэтому Эме отправилась в магазин и купила несколько флаконов с бусинами, самыми яркими, какие смогла найти. Наша отрасль науки порой требует изобретательности, а не высоких технологий. Эме разложила бусины, ровными рядами, на разных участках поверхности отвала — на голой породе, в тени растений и, наконец, поверх мха. Каждый день она пересчитывает их. Через два дня на голой породе не осталось ни одной бусины: унесенные ветром, они погребены теперь среди движущегося песка. Кое-что осталось рядом с цветами, а вот Polytrichum поставил настоящий рекорд: бусины расположились между его побегов, защищенные от ветра. Часто мох содействует сукцессии, попросту предоставляя укрытие, где спокойно прорастают семена. Несколько дней спустя сама природа подтвердила результаты эксперимента. Осины, что растут на краю отвала, выпустили облачка семян, и те беспрепятственно скользили по голой породе, пока не были задержаны мхом: так кошачья шерсть застревает в бархате дивана.

Но пластмассовые бусины — не семена, и если семя застряло, это не значит, что оно обязательно прорастет и превратится в растение. Моховой покров с равной степенью вероятности способен помешать зерну, а не помочь ему: оба конкурируют за воду, пространство, питательные вещества, которых не хватает. Зерно может оказаться слишком высоко над почвой и остаться сухим, мох не позволит ему дать всходы или воспрепятствует тонким корням, желающим коснуться земли. Поэтому следующий этап нашего исследования — посадка настоящих семян. Вооружившись терпением и пинцетом, Эме следит за судьбой тысяч семян, отмечая всходы, следя за прорастанием на протяжении нескольких недель. И в каждом случае — это касается всех растений — у семян больше шансов выжить и прорасти, если они кооперируются со мхом. Похоже, успех ростков зависит от Polytrichum. Жизнь притягивает жизнь.

Но так ли это? Мы решили проявить скептицизм, как полагается истинным ученым. Всем ли семенам нужен защитный субстрат? Вдруг мху вообще необязательно быть живым, вдруг Polytrichum — это лишь физическое укрытие? Что, если дело не во мхе как таковом? Делают ли ростки различие между мхом и веществом, схожим по структуре? Мы ломаем голову над тем, как создать экспериментальный субстрат, такой же, как мох, но неживой.

Ключом к нашему эксперименту стал языковой факт. Часто говорят о «ковре мха». Отличная метафора! И мы устремляемся в магазин ковров, где трогаем разные изделия, с тонкой и грубой поверхностью, чтобы выяснить, какое из них больше всего похоже на мох. Ковер с его вертикально торчащими ворсинками, отстоящими друг от друга на малое расстояние, идеально имитирует колонии мха. Мы хохочем, стоя между стендами с товаром, и даем коврам свои имена, смотря по тому, какой мох они напоминают: «Изысканный городской» — явно Ceratodon, «Сельский твид» — несомненно, синтетический собрат Brachythecium. Ну, а к Polytrichum ближе всего стоит «Предельная элегантность». Ковер шерстяной, а значит, он будет удерживать воду и давать защиту. Мы также покупаем несколько уличных ковриков — «Звездная лужайка» — яркого травянисто-зеленого цвета, с водоотталкивающими пластиковыми волокнами. После этого мы начинаем издеваться над каждым ковром так, что составители гарантий и представить себе не могут: отмачиваем их, чтобы удалить химикаты, проделываем в них множество дыр, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение воды.

Мы раскладываем прямоугольники ковров на отвале, закрепляя их колышками. Эме поместила разные семена на каждый ковер, на породу и на живой ковер мха Polytrichum. «Предельная элегантность» с длинным ворсом дает воду и укрытие, «Звездная лужайка» — укрытие без воды, есть еще мох и пустая порода. Как поведут себя семена?

Через несколько недель жаркое лето прерывается бурей, завывающей среди стен старой шахты. Бесплодная почва отвала слегка охладилась — вода просочилась сквозь песок, как сквозь решето. Лишенные укрытия семена смыло в канавки. Polytrichum развернул свои листья и стал устойчиво зеленым. «Звездная лужайка» безжизненно лежит на отвале; ковер с длинным ворсом напитался водой и покрылся грязью. На ковре мха видна целая компания ростков — раны, нанесенные земле, затягиваются всё больше и больше. Жизнь притягивает жизнь.

Да и мы, люди, не настолько уж отличаемся от них. Как и в случае экологической сукцессии, за одним этапом следует другой. Бентон-Майнз некогда был небольшой деревней лесорубов среди леса, который казался бесконечным. Может, сначала и вовсе был лишь один дом, как клочок мха, который первым прорвался в какое-нибудь место. Затем сюда переселились другие семейства, стали рождаться дети, появилась школа, за ней — магазин, станция и, наконец, шахта. Похоже, люди, обрастающие всем этим с течением времени, так же беззаботны, как и всходы растений на мхах. Корпорация оставила им наследие, вынуждающее жить на окраине бесплодной земли и хоронить своих мертвецов в отвалах породы.

Мы с Эме стараемся проводить жаркие дневные часы в тени небольшой группки тополей, как-то выросших в этом пустынном месте, которое все хотели забросать мусором. Отныне мы знаем, что эти тополя выросли из семян, застрявших среди мха, — и вот здесь образовался островок тени. Где деревья, там и птицы, а где птицы, там и ягоды — малина, клубника, черника: цветы их виднеются повсюду вокруг. В центре этой рощицы прохладно, а благодаря листьям, падающим с тополей, порода покрылась тонким слоем почвы. Несколько кленовых ростков, защищенные от суровых условий внутри шахты, явились сюда из соседнего леса и теперь держатся и не сдаются. Мы разгребаем листья и обнаруживаем остатки Polytrichum — первых растений, которые принялись исцелять эту землю; за ними пришли остальные. Тень сгущается, они сделали свое дело, их вытеснят другие. Этот островок деревьев — наследие мха, который первым поселился на отвале.