Из жизни растений

Весной

Когда начинается весна?

Когда на проталинках зажелтеет мать-и-мачеха? Когда в лесу расцветет голубая перелеска? Может быть, чириканье воробьев на пригреваемых солнцем площадках предупреждает о приближении весны?

Нет, у весны есть более ранние гонцы. Березы и клены — вот о ком по праву мог сказать поэт: «Мы — молодой весны гонцы. Она нас выслала вперед. Весна идет, весна идет».

…Крупными хлопьями падает снег, небо пасмурно, и мороз сковывает землю. Но на свежеспиленном пне березы уже вспухли нежные клочки розовой пены. Лесорубы говорят, что дело идет к теплу. Это верно: для наших мест началом весны надо считать начало движения соков у деревьев.

Обычно считают, что весна наступает со дня весеннего равноденствия, с 21 марта. На самом же деле в природе приход весны не бывает точно календарным. В разные годы он несколько перемещается в сроках.

В северной полосе нашей страны прежде всего сокодвижение наступает у остролистного клена. Иногда, если бывают оттепели, оно начинается у него в феврале и даже раньше. Если морозы возобновятся, сокодвижение приостановится.

Но как обнаружить движение сока?

Это можно сделать при помощи небольшой подсечки на стволе дерева ударом топорика или ножа. Если соки уже тронулись, из ранки потечет сок. Помню, что в детстве березовый сок казался мне слаще конфеты. Он действительно очень сладок: в нем содержится фруктовый сахар (около 1–1,5 процента). Еще слаще сок остролистного клена: в нем 2–3 процента тростникового сахара. В Белоруссии такой сок заготовляют бочками и из него готовят квас.

Как только оттаивает почва, корни начинают с силой всасывать воду. Ткани растения наполняются водой. Вместе с водой из корней поступают питательные вещества — зимние запасы. Это углеводы, которые образовались в растении летом. Тогда они спускались по лубу, от листьев к корням. Теперь — с наступлением оттепелей — они движутся по древесине в обратном направлении, к почкам, которые вот-вот начнут набухать и распускаться. Без такого поступления сока почки не смогут «проснуться». По пути вода всё больше и больше обогащается сахаром за счет запасов, которые остались с прошлого лета в древесине.

Понятно, что нужна большая сила, которая могла бы поднять воду из почвы до вершины дерева.

Что же это за сила?

Летом вода из ствола засасывается кроной, которая испаряет огромное количество влаги. Весной действует другая причина — корневое давление.

Лет двести назад один натуралист обнаружил корневое давление очень простым способом. Он срезал виноградную лозу и обвязал ее куском бычьего пузыря. Перепонка стала раздуваться и даже лопнула от давления изнутри. Тогда он укрепил на пеньке ртутный барометр и увидел, что давление, под которым выделяется вода из пенька, равняется почти 1,5 атмосферы (столбик ртути поднялся на 103 см).

Это давление и стали называть корневым давлением. Оно поднимает сок весной от корней дерева к его вершине. Потом начинает действовать еще и мощный насос листьев.

Начало сокодвижения открывает новую пору жизни дерева — весну, за нею — лето.

Итак, наши деревья трогаются в рост еще зимой и вполне выдерживают холода. Такими сложились они в течение тысячелетий. Плодовые деревья местных сортов отличаются у нас такими же замечательными свойствами морозоустойчивости. Другое дело с плодовыми растениями — пришельцами из южных стран — с персиками и абрикосами.

Веками росли они у себя на родине в условиях теплого влажного климата. Сокодвижение и цветение у них начинается ранней весной. Но наша весна холодна для южных растений.

У нас белый наряд абрикоса сразу побивается весенними заморозками. Все попытки «приручить» персики, абрикосы и другие нежные южные сорта не удавались, пока не взялся за это И. В. Мичурин. А надо помнить, что в то время (начало двадцатого столетия) было распространено ложное учение о невозможности получить в русском климате и на русской почве свои хорошие плоды и декоративные цветы. Тогда в русской садоводческой науке существовало засилье ученых-иностранцев. Они старались убедить всех в том, что плодовые и декоративные растения должны выписываться из заграницы.

И. В. Мичурин, а еще раньше профессор одного из первых земледельческих училищ в России — Рытов разоблачили эту ложь. Они доказали, что цель была одна: поставить русское садоводство в полную зависимость от заграницы.

Мичурин утверждал, что в России должны быть созданы свои хорошие сорта плодовых растений, что климат и почвы России вполне пригодны для этого. Надо только изучить их как следует и научиться выращивать растения в наших условиях.

На протяжении всей своей шестидесятилетней деятельности Иван Владимирович Мичурин вел наблюдения над климатом и сезонными явлениями в жизни растений. Записывал зимние температуры, мощность снегового покрова, уровень весенних вод, внимательно изучал особенности развития растений в открытом грунте и теплицах. Он наблюдал за развитием почек, листьев, плодов. Тщательно отмечал начало и окончание движения соков, исследовал каждое явление в жизни растения, отыскивал глубокую связь между ним и климатом, условиями жизни.

Иван Владимирович ставил опыты над растениями, выпытывал их тайны. Он создавал великую науку об управлении растениями и учил людей этой науке.

Задумал Мичурин сделать персики и абрикосы такими, чтобы они переносили наши холодные весны. Стал изучать их развитие на родине — на юге — и у себя в Козлове.

Вот перед нами его запись, сделанная пятьдесят лет назад: «Культура персика и абрикоса в открытом грунте в местности Тамбовской губернии». Сначала Мичурин указывает, что эта южная культура не выносит нашей весны. Он пишет: «Этого слишком достаточно, чтобы убить всякую надежду на возможность культуры персика в нашей местности». «Но, во-первых, чего нет, того и хочется, а во-вторых, чего не достигает упорный, настойчивый труд и терпение человека? Нужно искать способы и пути».

Такие южные культуры, как персики и абрикосы, надо выращивать из семян. А семена — выращивать в местностях с суровым климатом. Иван Владимирович учил, что за сеянцами надо внимательно наблюдать, в особенности весной и осенью. Следует отбирать и сохранять те из них, у которых позднее начинается движение соков весной и вместе с тем раньше заканчивается осенью. Из таких-то и можно создать выносливые сорта.

Иван Владимирович показал, как надо управлять весенним сокодвижением. Для этого в конце зимы надо посыпать вокруг молодых деревцов соломистым навозом. Это задержит таяние снега и оттаивание почвы. Значит, и начало движения соков задержится. Шалашики из соломистого навоза, в которые полезно на зиму закутывать молодые сеянцы персиков и абрикосов, Мичурин советовал раскрывать не сразу, а сначала только с северной стороны. Это опять-таки задержит сокодвижение и цветение. Так И. В. Мичурин показал, что можно научиться управлению началом сокодвижения деревьев.

Часто весеннее сокодвижение, наблюдаемое при порезах ствола, называют «плачем» растения. «Плач» можно заметить и летом у многих растений, например, у картофеля. Выделяющаяся летом жидкость содержит совсем небольшое количество сахара.

Как объяснить этот «плач»?

У некоторых комнатных растений также можно наблюдать «плач».

В школьных уголках живой природы часто выращивают растение — монстеру. У нее оригинальные придаточные корни, свисающие со стебля. Ребята зовут это растение «плаксой» за то, что перед дождем с его листьев «текут слезы». Это происходит вот почему: в пасмурную погоду или перед дождем влажность воздуха значительно увеличивается, а корни всё еще подают воду так же, как и в солнечные дни. Избыток воды и выступает из окончаний жилок листьев.

Изучая сокодвижение, вы можете поставить интересные, простые опыты, провести ряд наблюдений.

Срежьте летом стебель травянистого растения на 3–5 см над корневой шейкой, смочите срез водой. Насадите на пенек резиновую трубку, соединенную с ртутным манометром. По подъему ртутного столбика можно судить о силе корневого давления.

Вместо ртутного манометра можно взять прямую стеклянную трубку и соединить ее с резиновой, насаженной на пенек, и судить о силе корневого давления по подъему водяного столбика.

Если в школьном дворе есть несколько деревьев разных пород, то можно пронаблюдать за весенним сокодвижением каждого из них, а потом сравнить наблюдения. Приборы, необходимые для этого, нетрудно сделать самому. Рисунки помогут вам в этом.

Полученное за каждый день количество сока измеряйте при помощи мензурки и записывайте.

Одновременно наблюдайте за развитием почек на дереве.

Выясните, как влияет погода на весеннее движение сока, как это движение изменяется в связи с развитием почек.

Едва ли можно встретить среди вас больших любителей прогулок в лиственный лес в то время года, когда никак сразу не скажешь, — кончилась зима или еще нет. И совсем напрасно! Если сокодвижение у клена началось, стоит прогуляться в лиственный лес.

Март.

Пусть еще снег покрывает почву в лесу, но под покровом его — весна. Совсем осторожно, небольшой деревянной лопаткой надо снять слой снега. Почва под ним обычно не промерзает. Лесная подстилка рыхлая и поэтому плохо проводит тепло. Она состоит главным образом из опавших листьев. Вот сразу начинают попадаться нежные стебельки с молодыми, еще свернутыми листочками. Ошибки быть не может в том, что это молодые листочки; прошлогодние — бурозеленого цвета, с грубой кожицей.

Здесь можно встретить ростки многолетней пролески, медуницы, ветреницы, чистяка, сныти и многие другие.

У медуницы на ростках заметны бутоны. Значит, эти растения развивались под снегом зимой? Значит, неверно говорят о том, что зима, если не смерть, то глубокий сон для всех растений?

Попробуем разобраться в этом. Многие наши весенние растения, часто называемые общим названием «подснежников», являются многолетними. У мать-и-мачехи, у ветрениц в земле имеется мясистое корневище. За прошлое лето в нем накопились питательные вещества. У гусиного лука, у пролески на зиму остается в земле луковица, а в ней — запас питательных веществ. У чистяка есть боковые корни, наполненные питательными веществами. Вот все эти запасы и расходуются весной, еще под снегом. Они идут на развитие стеблей, листочков и даже бутонов у наших подснежников.

Возникает другой вопрос: как же нежные ростки подснежников переносят низкие температуры? Опыты показывают, что в корневищах, клубнях, луковицах многолетних растений зимой содержится много сахара; особенно его много становится к весне. Это легко обнаружить, надкусив весной подземную часть какого-либо из наших подснежников. А известно, что крепкие растворы замерзают при более низкой температуре, чем дистиллированная вода. И так сахар помогает перенести морозы. К тому же колебания температуры под покровом снега менее значительны, чем на поверхности почвы. Но всё же условия для развития нежных ветрениц и других подснежников очень трудные. Растениям приходится пробиваться своими ростками прямо через снег, и нельзя не удивляться их жизнестойкости.

Еще больше вызывает удивление то, что подснежники теряют свои надземные части в лучшую пору года — с началом лета. Сохраняются только подземные части до будущей зимы, опять до неблагоприятных в климатическом отношении условий. Уже в июле трудно встретить цветущие подснежники, а позже их вообще не найти. Не успеют созреть плоды, как всё растение уже побурело, завяло, поникло к земле.

Вот, например, гусиный лук. Он очень быстро желтеет, сохнет, коробочки-плоды поникают вместе с увядающим растением; лежа на земле, они созревают и растрескиваются.

Но эти растения у нас широко распространены. Значит, они приспособлены к условиям жизни.

В чем же тут дело? Как разобраться? С чего начать?

Лучше всего начать с выяснения — когда подснежники начинают свое развитие в природе? Обычно с середины зимы. А нельзя ли вызвать развитие их в комнатных условиях с осени? Попробовали. Только многолетняя пролеска дала маленькие ростки. Известный русский ученый академик Любименко брал растение чистяк. Оно имеет подземные клубеньки, которые начинают прорастать с осени, а затем прекращают свое развитие до весны. В комнате проросшие клубеньки не продолжали развития. Почему?

Их подержали на холоду, проморозили.

Развитие возобновилось. Чего же им недоставало для развития в комнате?

Один ученый накопал осенью клубни обыкновенной хохлатки, посадил их в плошки и держал в комнате. Прорастание началось в январе. Но выросли настоящие карлики — растеньица по 2–3 см высотой. Плодов они не принесли и скоро погибли. Часть банок с клубнями хохлатки была выдержана под снегом и затем внесена в комнату. Из них развивались нормальные растения.

Вывод был ясен. Подснежники для своего нормального развития нуждаются в пониженных температурах.

Не правда ли, они сходны в этом отношении с озимыми растениями, которые не колосятся, если их посеют весной?

Академик Т. Д. Лысенко поставил перед собой вопрос: что такое яровость и озимость? Верно ли, что эти свойства сортов неизменны?

С 1927 года он начал высевать озимую пшеницу не так, как ее высевали испокон веков, — с осени, а совсем в другое время. Это было в Азербайджане. Начиная с 10 февраля, он высевал через каждые два дня семена озимой пшеницы «кооператорка». Заметьте: озимой!

И что же, ранние посевы озимой пшеницы заколосились, а поздние — нет. Почему же так вышло? Ведь семена были однородными — озимого сорта пшеницы.

Эту загадку разрешил, наблюдая за сезонным развитием растений, Трофим Денисович Лысенко. Он проник в законы развития растений.

Ученый открыл, что так называемые озимые растения нуждаются в начале своего развития в пониженных температурах. Если есть воздух, влага, но нет нужных пониженных температур, то растение не способно нормально развиваться. Ранние посевы озимой пшеницы «кооператорка» успели получить пониженные температуры. Они и дали колосья, как будто бы были посеяны с осени. Поздние посевы, напротив, не захватили уже холодных дней — и они не заколосились совсем.

Наши подснежники относятся к группе растений с подснежным развитием. Вот почему напрасными оказались для них свет, тепло и влага комнаты, если не было в начале развития нужного охлаждения.

А может быть, летом подснежникам не хватает света? Пышный летний полог леса прогнал их? Весной же они чувствовали себя хорошо, потому что молодая листва была прозрачна и пропускала много света? Но ведь осенью полог леса снова прозрачен. Условия освещения становятся похожими на весенние.

Это хорошо видно для Ленинграда из таких данных:

И всё-таки наши подснежники заканчивают свое развитие в начале лета.

Изящный и скромный подснежник — это большая загадка: перенести все трудности развития под снегом, открыть шествие цветов весной и потерять свой наряд, как только лето вступает в свои права!

Загадка разгадана учеными.

География растений открывает нам, что и в других широтах встречаются растения с подснежным развитием. Это растения альпийской зоны Алтая, Кавказа, Альп и других мест. Известный исследователь Алтая В. В. Сапожников пишет об одном из видов лютика, что лютик «не стесняется даже сплошным покровом снега; где он не толст, вы видите, как бутоны цветов, покрытые черным пушком, пробивают снежную корку и выставляются над ней, но расцвести вполне не могут; пусть тающий снег отступит хоть на один вершок, золотисто-желтые цветки скоро раскроются».

Знаменитый русский путешественник и ученый Н. М. Пржевальский рассказывает: «…мы провели последнюю треть апреля в альпийской области… Растительная жизнь только что начинала пробуждаться и из цветов попадались лишь чистяк и первоцвет. Встречая их по горным лугам, иногда возле нерастаявших пластов зимнего снега, мы всегда удивлялись, насколько может применяться организация растения к неблагоприятным условиям климата. Я видел не только в альпийской области, но даже в более низких горных долинах цветы первоцвета, горечавки, ириса, касатика и другие, не гибнувшие ни от мороза –6–9 °C, ни от глубокого снега, которым они были засыпаны ночью. Днем, лишь только проглядывало солнце, эти дети весны красовались попрежнему, словно спешили насладиться жизнью и благотворным теплом, которое спустя немного опять должно было замениться морозом или метелью».

У нас на Кавказе можно найти под снегом много растений в цветущем виде. Например, камнеломка и некоторые другие растения цветут на высоте от 1650 до 2890 м. Они выносят свои цветы сквозь снежный покров в 10–20 см мощностью.

Вот почему эти растения успевают здесь дать семена, а в подземных частях — запасти питательные вещества к будущему году.

Но почему же в наших широтах встречаются такие растения? Ведь у нас другие растения используют всё лето и осень, то есть используют более благоприятное время?

Откуда у наших подснежников сходство в развитии с альпийской флорой?

Здесь нужно обратиться к геологии — науке о развитии и всех изменениях земли, начиная с возникновения ее и кончая современным состоянием.

Великий ученый Ч. Дарвин писал: «Можно ли на всем земном шаре найти хотя одно местечко, которое после тщательного исследования не обнаружило бы следов того бесконечного ряда изменений, которым прежде подвергалась и теперь и всегда будет подвергаться наша планета».

Геологи утверждают, что в отдаленные от нас времена на земле было несколько ледниковых периодов. В последнее оледенение большая часть территории нашей страны была покрыта великим ледником, сползавшим со Скандинавских гор. Следы его мы видим и в огромных валунах, оставленных им, и в чашеобразных озерках и озерах, которые он вырыл. На окраинах ледника, где он подтаивал, вполне могли обитать растения, близкие к нашим подснежникам. Здесь выживали лишь такие растения, которые быстро развивались. «Запоздавшее» растение не успевало бы принести семян. «А плодовитость, — писал Дарвин, — важнейшее условие сохранения вида». Может быть, такие растения сложились в горах, а потом попали в равнины. Позднее, когда расселились в этих местах лиственные леса, условия жизни в них оказались для подснежников подходящими.

И, собирая весной подснежники, вспомните, что эти растеньица сохранили в своем развитии следы далекого ледникового времени.

Изучение развития подснежников хорошо показывает, как прав был Дарвин, утверждая, что приспособленность в строении, развитии и всех жизненных особенностях организмов сложилась исторически.

Замечали вы, что на проталинках, когда кругом еще лежит снег, из почвы тонким шилом уже торчат зеленые листья злаков? Каждый из них свернут в трубку, длинную и узкую (лист у злаков линейный), и как будто прокалывает почву снизу вверх.

А вот посмотрите, как выходит из почвы ландыш. Его листья туго свернуты один вокруг другого. Они постепенно выдвигаются среди частиц почвы, камешков и опавшей листвы. Разгребая лесную подстилку, можно встретить эти остроконечные верхушки — листовые почки ландыша, майника двулистного, многих луковичных. У ландыша есть особые нижние листья — кроющие. Они растут быстрее внутренних и прокалывают почву. Под их защитой внутренние листья выходят из почвы и развертываются. Кроющие отмирают за ненадобностью.

У некоторых растений кончик первого листа — настоящий «таран». Он состоит из упругих клеток, способных набухать и увеличиваться в размерах; хлорофилла в них нет. Когда другие листья вслед за первым с его «таранной» верхушкой выйдут на поверхность и развернутся, — «таран» сохнет.

У многих растений молодые листья и стебли ростков выделяют влагу. Она смачивает почву и размягчает ее. Росткам становится легче выходить наружу. Вот так происходит выход из почвы растения «петров крест»^[1]. Под землей у этого растения находятся чешуйчатые листья, покрытые волосками. Через волоски обильно выделяется вода, размачивая почву. У бамбука побеги должны пробиваться через почву, твердую как камень. Кончики их листьев, еще находясь в почве, выделяют влагу и притом так обильно, что вокруг побегов можно по утрам видеть почву совершенно влажной. Теперь для них путь полегче!

Посмотрите, как зимой, под снегом, пробиваются на поверхность почвы ростки ветреницы. Кончик стебля изогнут в виде колена; им ветреница прокладывает себе дорогу. У многих двудольных растений такие всходы. Когда колено пробивается на поверхность, листочки обращены вниз. Как только растеньице выберется из почвы, оно выпрямляется.

Вот как разнообразны способы, которыми молодые ростки пробиваются наружу.

Молодым листочкам и росткам трудно пробиваться на поверхность почвы, но и после этого остается еще очень много трудностей на пути развития растения. То ночи холодны, то солнечный день сменился ненастьем, то опять солнце! И вот у молодых листьев мы находим много приспособлений к обогреванию. Большинство их исчезает, как только лист разовьется.

Листочки у молодых ростков обычно в складочках и в морщинках; они сближены друг с другом. У некоторых деревьев и кустарников, например тополя, черной ольхи, листочки покрыты клейким веществом. Все, вероятно, видели густые волоски на распускающихся листьях каштана.

Наверное, многие замечали, что молодые ростки, молодые листья (дуба, клена и других), пыльца многих ветроопыляемых растений (орешника, ольхи) окрашены в яркокрасный цвет. Как объяснить это? Ученые предполагают, что благодаря яркой окраске больше поглощается солнечных лучей и повышается температура в тканях растений. В них получается дополнительное тепло. Пыльца, попав на красное рыльце пестика ольхи или орешника, скорее прорастает. Значит, пурпурный цвет молодых тканей весной — тоже приспособление растений к обогреванию.

Всё это можно видеть в парке, в саду, в лесу и самому найти другие примеры.

Понятно, что никакое проспособление не может быть совершенным. Ведь растениям приходится иметь дело с постоянно меняющимися условиями жизни. В зиму 1939/40 года под Ленинградом повымерзли яблони. А до той зимы они были живы, плодоносили и, значит, были хорошо приспособленными к ленинградским зимам. В зиму 1940/41 года под Москвой от морозов погибли многие дубы. Их приспособленность к морозам московской зимы оказалась относительной.

Но среди ленинградских яблонь и московских дубов оказались и такие, которые через несколько лет дали поросль от корней.

Известный русский ученый академик Б. А. Келлер писал: «Наступает весенний заморозок, как обыкновенно, в раннее утреннее время. Но он приходит не внезапно. Уже с вечера началось похолодание, и у растения стала приходить в действие сложная система приспособительных реакций, которая помогает им переносить температуру ниже нуля. Когда наступил заморозок, то одни растения оказались лучше подготовленными и перенесли его, другие сильно пострадали или даже погибли. А растения, которые перенесли заморозки, будут быстрее перестраиваться и лучше выносить новые заморозки».

Сама природа при помощи естественного отбора, можно сказать, воспитывает растения более выносливыми к морозу.

Когда говорят о цветах, то, вероятно, одному представляется яркий ковер на лугу, другому — роскошный букет садовых красавцев, выращенных заботливой рукой любителя, третьему — кусты астр и хризантем за стеклом цветочного магазина, но вряд ли кто вспомнит сережки на деревьях или «барашки» на ивовых кустах. А ведь они — первые вестники шествия цветов весной.

В самом деле, кто же у нас цветет первым? Ольха.

Ее всюду можно встретить по берегам речек, по оврагам. Женские соцветия ольхи — в виде черных шишечек, а мужские — сережек. Шишечки — еще прошлогодние соцветия: семена ольхи созревают осенью и высыпаются лишь к началу нового цветения. Осенью среди опадающей листвы можно заметить твердые мелкие сережки. Значит, они появились еще раньше — летом. Вот осенью опали с ветвей последние листья, и только выросшие к этому времени сережки висят на голых сучьях. Теперь понятно, почему ольха зацветает раньше других деревьев: ее соцветия подготовлены еще летом. Стóит весной потрясти ветви ольхи или весь ствол ее, как целое облако желтой пыльцы вздымается кверху. Пыльца разносится ветром: это ветроопыляемое растение.

Дубы, тополи, березы, хвойные и многие другие наши деревья цветут до появления листьев.

Над этим стóит призадуматься. Если бы пыльца поднималась дуновением ветра с дерева, покрытого листьями, то большая доля ее была бы потрачена безрезультатно. Она оседала бы на листьях.

У многих деревьев, опыляемых насекомыми, цветение также происходит до того времени, как они оденутся в свой летний убор. Как же объяснить это явление? Растение тратит сначала прошлогодние запасы на самое главное — плоды, семена, а уж потом расходует их на полное распускание листьев. Раннее цветение ольхи и других ветроопыляемых деревьев — до появления их зеленого наряда — полезное приспособление.

Лиственный лес начинает свое весеннее развитие раньше луга или хвойного леса. А потом он быстро сменяет весенний наряд на летний и уже спешит с осенней окраской.

Едва успела весна убрать снежный ковер, как она уже расстилает в лиственном лесу ковер из весенних цветов. А над ним зеленеет подлесок, тонкой дымкой задернув стволы деревьев. Но сами деревья всё еще не оделись листьями. Они развернутся на деревьях позднее.

Лес одевается постепенно снизу вверх. Вот сомкнулся полог леса — и потухают в лесу яркие краски. Уж нет больше сине-лиловых хохлаток, желтых ветрениц, лазоревых пролесок. Только белая ветреница, может быть, поманит одинокой звездочкой своего цветка, живо напомнив весенние дни. И у рябины уже нет ее белоснежного убора; потеряла его и черемуха. Да и бабочек, что весной не уступали игрою красок своих крыльев самым красивым цветам, нет совсем. Умолк и бархатный шмель. В летнем полумраке леса мало красок, мало голосов. Всё переменилось в лесу. Лиственный лес весной и летом — два не похожих друг на друга мира.

Вероятно, многие замечали, что больше всего цветов в лиственном лесу бывает в мае. Это легко заметить, если взять под наблюдение определенный участок лиственного леса и отмечать в течение лета все цветущие на нем растения.

Оказывается, что число видов цветущих растений больше всего обычно в мае, затем оно сильно сокращается. В одном липовом лесу под Москвой летом было найдено цветущими всего два-три вида растений.

Попробуйте провести такие наблюдения в ваших местах. Определите число видов цветущих растений в мае, июне и последующих месяцах. Неизвестные вам растения высушите, запишите, в каком месяце они цвели, а осенью в юннатском кружке определите их.

Освещение в лиственном лесу резко изменяется в связи с развитием листвы на деревьях. А цветение различных видов растений тесно связано с условиями освещения. Все рано зацветающие растения светолюбивые. Затем, по мере того, как смыкается полог леса, распускаются более теневыносливые растения — ландыш, майник, гравилат, лесные злаки, многие кустарники.

Растения раннецветущие чаще всего имеют белые, желтые, фиолетовые, синие цветы, а более поздние — красные, розоватые.

Интересно, — с чем это связано?

Первая группа растений опыляется шмелями, пчелами, бабочками, вторая — большею частью мухами. Предполагают, что шмели и бабочки лучше замечают желтые, синие, фиолетовые тона.

Полог леса имеет очень важное значение в жизни растений, развивающихся под ним. Теневыносливые породы поглощают оранжевые и синие лучи, которых не поглощают светолюбивые породы. Поэтому летом живой напочвенный покров в лесу получает не только ослабленный свет, но и значительно измененный по составу лучей.

Тень от полога леса, конечно, сказывается на всем облике растений: с освещением тесно связаны изменения температуры, условия испарения и многое другое. Почва, затененная пологом леса, обычно более влажная, чем почва на открытых местах.

И вот обратите внимание, как резко отличаются растения одного и того же вида, растущие на открытом месте, в условиях полного освещения и в тени. В тени, под кустом, у одуванчика — пышная листва темнозеленого цвета; листья его мало или вовсе не изрезаны, пластинка широкая. Можно найти экземпляры одуванчика, у которых длина листовых пластинок достигает тридцати с лишком сантиметров. На рисунке показан такой одуванчик, сорванный в тени больших кустов сирени. А рядом с ним, для сравнения, помещен другой одуванчик, сорванный на хорошо освещенном пригорке. У этого одуванчика совсем другой вид: листья узкие, сильно изрезаны. Некоторые листья представляют собой только расширенную центральную жилку. Вес свежих листьев первого одуванчика оказался в восемнадцать с половиной раз больше, чем второго. Причина этому — не только разница в освещении; в тени куста больше перегноя. На открытом пригорке такого перегноя не могло быть, талые и дождевые воды смывали образовавшийся в небольших количествах перегной.

Изучение силы света и количества его, а также температуры воздуха и почвы вовсе не праздное занятие. Оно имеет, как указывал И. В. Мичурин, прямое практическое значение, например при получении цветов различной окраски. Когда-то на земле, писал Мичурин, преобладали желтые расцветки цветов. Это наблюдается и в настоящее время в экваториальных местностях.

Да и у нас одни и те же растения, например многие розы, с весны цветут в светлых тонах, а к осени эти же сорта роз цветут уже в более темных.

Это объясняется условиями большей силы света и более высокой температурой воздуха и почвы. И. В. Мичурин опытным путем установил ту температуру почвы и ту силу света, при которых могут быть получены розы разных расцветок — от желтого до лилового и голубого. Он указал способы, которыми это можно сделать: содержание розовых кустов в парниках, обкладывание цветочных горшков льдом. В клумбах и на цветочных грядках с весны до самой осени выращиваются декоративные растения с цветами самых разнообразных тонов. Из них вы составите яркий букет и летом, и под осень. В природе другая картина: лиственный лес весной не похож на лес в летние месяцы.

В лиственном лесу — обилие цветов и красок. Хвойный лес выглядит совсем по-другому. В нем всё свое, особое.

В еловых лесах снег лежит дольше, чем в лиственных. Почва в хвойном лесу сильно промерзает зимой: здесь лесная подстилка плотно слеживается и хорошо проводит тепло. К тому же в конце зимы и в начале весны снег бывает сильно затенен зелеными ветвями сосен и елей. В хвойном лесу почва оттаивает медленно.

В то время, как в лиственном лесу уже раскинулся пышный весенний покров, в еловом — еще нет цветущих растений.

А есть ли сезонность в развитии обитателей хвойного леса? Чтобы ответить на этот вопрос, надо присмотреться к самим хвойным породам. Ранней весной сосна и ель, как и липа, и клен, и другие лиственные породы, образуют новые побеги из почек. По яркой зеленой окраске молодые побеги легко отличить от старых. В это же время на вершине побега развиваются почки будущего года. Тем же временем развиваются и молодые листья. Раздвинув попарно соединенные хвоинки сосны, можно рассмотреть между ними зачаточную почку побега. В этом хвойные похожи на лиственные породы, у которых, как известно, почки закладываются с лета. Но у лиственных пород листья меняются каждый год, а у сосны и ели — сохраняются несколько лет. Старая хвоя опадает постепенно и поэтому незаметно на первый взгляд. Однако, посмотрев на почву в хвойном лесу, сразу замечаешь эту смену хвои.

Многие, верно, слышали в начале апреля какой-то треск в сосновом бору. Что это? Это растрескиваются шишки, внутри которых к этому времени созрели семена. У сосны семена рассеиваются весной. Весной можно найти и молодые всходы сосны. Они довольно заметны благодаря своей розетке узких семядольных листьев в количестве пяти-семи. Однолетний побег несет одиночные хвоинки. Предки сосны не имели укороченных побегов — попарных пучков хвои с зачаточной почкой. Однолетний побег сосны напоминает далекое прошлое своих предков.

В хвойном лесу весна чувствуется слабее, чем в лиственном. Хвойный лес и зимою радовал нас своей зеленью. Если в лиственном лесу каждый день какая-либо новость, то в хвойном лесу как будто время года — сезон — мало проявляет себя. Те же травы и кустарники с зелеными листьями, что растут летом в хвойном лесу, можно выкопать и зимой под снегом. И ранней весной, еще почти погруженные в снег, их листья свежи своей зеленью. Зимуют в хвойном лесу многие травы с розетками кожистых листьев (копытень, различные грушанки). Но к началу лета эти прошлогодние листья выглядят совсем печально: они пожелтели, побурели и явно отмирают. А тем временем быстро распускаются новые, молодые листочки.

Это же можно наблюдать у озимых растений. Всем известно, что они уходят под снег в зеленом виде, но немногие замечали, что перезимовавшие листья озими к июню отмирают, и только у основания стеблей сохраняется их мертвый, бурый пучок. Но почему же перезимовавшие листья не продолжают свое развитие в течение второго лета? Что им мешает? Ведь из-под снега они выходят совершенно жизнеспособными. Видимо, если молодое растение терпит ущерб, теряя старые листья, то всё-таки оно больше выигрывает от ускоренного развития новых листьев. Возможно, есть и другая причина: скопление в листьях за год вредных для жизни растения веществ. Возможны и еще какие-либо причины. Это наука должна еще изучать.

В наших городских садах и парках часто выращивают сосну и ель как декоративные растения. Охотно разводят еще из хвойных растений лиственницу. Ее вид весной удивительно изящный.

Лиственница — хвойное растение, но сбрасывающее свою хвою осенью. Какими же были предки лиственницы? Вечнозелеными или нет? Судя по тому, что лиственница зимой не держит хвои, ее предки не были вечнозелеными. Но для ответа на этот вопрос недостаточно наблюдений за взрослыми растениями, надо поинтересоваться их всходами.

Однолетние всходы лиственницы не теряют на зиму листвы, лишь в последующие годы она начинает спадать на зиму. Отсюда можно предполагать, что наша лиственница ведет свое происхождение от вечнозеленых предков.

Но листопад у лиственницы происходит иначе, чем у других древесных пород. Правда, уже в сентябре лиственница расцвечена осенним золотом, так золотой она стоит всю осень, а некоторые лиственницы — почти всю зиму. Такой характер листопада у лиственницы опять указывает на то, что ее предки были вечнозелеными. Лиственница не встречается в лесах наших мест, она — жительница почти всей Сибири и северо-востока Европейской части СССР. В Якутии, например, лиственница — основная лесообразующая порода. А в этих областях — холодная продолжительная зима, короткое теплое лето с ничтожным количеством осадков — суровый континентальный климат. В таких условиях сбрасывание листвы зимой должно было создавать преимущественное положение лиственницы по сравнению с другими хвойными, сохраняющими на зиму свою хвою.

Итак, в хвойном лесу, как и в лиственном, мы видим периодичность в развитии растений. Но она по-особому сложилась и по-особому протекает. При этом не всегда можно понять особенности сезонных явлений в жизни растения, исходя только из современных условий. Очень часто для этого надо разобраться в происхождении растения, в изменениях, происшедших в течение геологических эпох, и уже на основе этих данных раскрывать загадки природы. А их действительно очень много. Не успеешь в одной разобраться, как уже тянет к новой. Хочется знать больше и больше, чтобы быть разумным хозяином природы.

В хвойном лесу насчитывают до 60 процентов вечнозеленых растений. Отчего их здесь много? Отчего их нет в лиственном лесу? Где еще на земном шаре встречаются вечнозеленые деревья? Они есть в теплых, влажных тропических странах и в тундре далеких северных окраин. Растения еловых лесов часто имеют родственников в теплых странах. Например, около трехсот видов из семейства брусничных обитает в тропических странах Америки и Южной Азии. Может быть, растительность елового леса сложилась в условиях более теплого климата периода великого ледника, пережила на юге времена холодов и двинулась на север, когда ледник исчез?

Но, с другой стороны, перезимовка растений в зеленом виде приносит им большие выгоды. Весною тотчас же они начинают усваивать углерод, не теряя времени на развитие новой листвы. Недаром в тундре растут главным образом вечнозеленые растения, причем нередко те же или близкие к ним живут и в наших хвойных лесах.

Далеко за Полярным кругом встречаются обитатели хвойных лесов: лишайники, мхи, плауны, брусника, черника. Сходство растительности еловых лесов и тундры вызывает другое предположение, а именно — о северном происхождении растительности еловых лесов. В условиях тундры растения такого типа развития самые распространенные. В наших широтах они занимают господствующее положение во всей северной полосе СССР, отчасти встречаясь в средней полосе.

Происхождение наших хвойных лесов точно еще не установлено наукой. Да неясно еще и происхождение некоторых отдельных обитателей хвойного леса. Вот в еловом бору с его вечнозелеными обитателями тотчас вслед за спадающим покровом снега мы можем встретить нашу старую знакомую — прелестный, изящный цветок белой ветреницы. Ее мы видели в лиственном лесу и узнали, что цикл ее развития — подснежный, очень короткий. Опять загадка: в еловом лесу, где условия освещения так мало изменяются в течение года, цветет совсем «неподходящее» растение. Как же ветреница попала в ельник? Вероятно, она жила когда-то, как и теперь, преимущественно в лиственных лесах, покрывавших не так давно теперешнюю территорию северной и средней полосы СССР. Когда же ель стала вытеснять лиственную породу, белая ветреница все-таки сохранилась под пологом ели. В условиях ельника это растение приобрело какие-то новые биологические свойства, но несомненно полезные, иначе оно и не удержалось бы в процессе естественною отбора. Во всяком случае, белая ветреница в еловом лесу имеет давнее происхождение.

А вот еще загадка. Все знают изящные листья папоротников в наших лесах.

«И в завитках еще в бору, был папоротник тонкий»…

Завитки — молодые листья папоротников. К лету они начинают развертываться; осенью многие папоротники уходят зелеными под снег.

Значит, они также вечнозеленые растения? Весной эти листья выйдут из-под снега и сохранятся летом?

Совсем не так. Весной листья папоротников очень быстро желтеют и отмирают, не успев принести какую-либо пользу растению.

Как разобраться в этом? Опять следует посмотреть, — где живут папоротники теперь на земном шаре? Где и какими они были прежде?

Папоротники — растения очень древние. Когда-то именно они были властителями земли. И сейчас в некоторых тропических странах в условиях огромной влажности и затемнения растут гигантские папоротники. Там они не имеют заметной периодичности в развитии; там они — вечнозеленые растения. Замечательные папоротники растут в долине реки Семлики, начинающейся в отрогах мощного горного хребта Рувенцори (Африка). Здесь, на протяжении 65 километров под защитой горного хребта скопляются туманы и пары, так как нет ветра (благодаря долинам и горам), могущего разогнать их. Медленно ползут туманы вверх и, охлаждаясь там, льют обильными дождями. В долине всё время стоит ровное тепло. Земля непрерывно испаряет. Воздух, почва — всё напоено теплой влагой. Дым от костров выедает глаза путешественникам, потому что он стелется по земле: пары не пускают его кверху, а горы — в стороны. Естественная оранжерея… Не правда ли? Немудрено, что растительность в долине реки Семлики кажется искусственно собранной сюда из всех теплиц мира. Здесь прекрасно чувствуют себя папоротники, но не скромные папоротники наших мест, а древовидные. Они образуют настоящие рощи по узким лощинам, вздымая свои стволы до девяти метров в вышину. Здесь же бесчисленное множество травянистых папоротников всевозможных видов, здесь — драпировки на деревьях из мягких зеленых мхов…

Полумрак сырых тенистых мест леса наиболее подходит для жизни папоротников. Потомки древних папоротников в северных широтах нашли себе приют в тени наших лесов, но в новых условиях у современных папоротников появились и новые полезные особенности. Это прежде всего периодичность в развитии, приуроченная к весне. Но сохранился и отпечаток вечнозелености — перезимовка листьев, хоть и не приносящих теперь пользы растению, как мы это видели.

Интересно остановиться на одном роде папоротника — орляке. Он имеет широкое географическое распространение, это «хороший» род, как говорил Дарвин. Ведь первое условие для «хороших» видов и родов — их широкое расселение по земному шару. Вы все знаете виды орляка. В сентябре вы любите окружать букеты редких осенних цветов красивыми крупными листьями орляка, окрашенными в это время в золотистые и пурпурные тона. Листья орляка гибнут при первых же заморозках, окрашиваясь в золото и пурпур. В разных климатических условиях продолжительность развития у орляка совсем различная. Там, где лето короткое, надземные части орляка быстро отмирают. В областях с более продолжительным летом они держатся дольше. Вот почему орляк может жить во всех частях света. Так на каждом шагу мы встречаем старых знакомых совсем незнакомыми, если только захотим спросить себя: отчего и почему это так? И на каждом шагу дарвиновская теория о приспособлениях помогает в решении загадок природы.