За растениями по горам Средней Азии

НА ВЕРХНЕМ ПРЕДЕЛЕ

Там, где кончается дорога

Дороги в среднеазиатских горах обычно не располагают к благодушию. Но та, по которой мы едем, не выдерживает никакой критики: 18 километров за 8 часов! Правда, при этом машина оказывается на 1600 метров выше того места, с которого начала путь. Но приятным такой подъем не назовешь. Я уже дважды приложился головой к стенке кабины и сейчас, когда рама машины снова норовит перекоситься винтом на огромных камнях, одной рукой цепляюсь за переплет окна кабины, а другой осторожно потираю на голове шишку. Шофер Виктор Антоновский посмеивается: «Тренируй голову, начальник, в науке голова — штука нужная». Сам-то он за баранку держится, ему хорошо.

Говорят, в горах шоферская должность — самая главная. Это верно. Один журналист собирался даже писать роман о памирских шоферах. Написал ли, не знаю, но памирские водители заслуживают теплых страниц в нашей литературе. Не все они передовики и рационализаторы, не у всех ангельский характер, не все в ладах с автоинспекцией. Но я не помню, чтобы в горах мне встретился хоть один неинтересный с общечеловеческой точки зрения шофер.

В большинстве своем это народ толковый, бывалый, сочный, с юмором и с особым философским отношением к окружающему. Такие качества я встречал у полярных летчиков и вообще у людей опасных профессий. Не знаю статистики, может, чаще, чем в других мостах, может, как и всюду, но аварии на горных дорогах бывают. И у здешних водителей постепенно выработался свой кодекс, неплохо дополняющий правила ГАИ. Например, для водителя не считается стыдным признаваться, что он боится высоты. В этом случае при встрече на узкой дороге машины вопреки писаным правилам разъезжаются по левым сторонам, так, чтобы боящийся высоты водитель прижал свою машину к скале, а более привычный к высоте — к пропасти. Для всего этого не нужно объясняться. Достаточно помахать встречному рукой в нужную сторону. И все понятно. Таких нужных и корректных деталей в шоферском кодексе немало.

Бывает всякое. Работал при мне в горах один шофер, который говаривал: «Кто рано встает, тому бог подает». А сам вставал раньше всех и свинчивал с соседних машин дефицитные детали. Кончилось это для него плохо: после «дружеской» встречи с коллегами никто не хотел даже носить ему в больницу передачи. В горах он так и не прижился.

Куда характернее взаимовыручка. Уж она-то демонстрируется в горах на каждом километре трассы. А поднять отлетевшую при аварии чужой машины гайку считается, например, неприличным. Хороший кодекс!

Виктор Антоновский, который сидит рядом за рулем, — шофер-ас. Ему поручены челночные рейсы по самой трудной трассе, по этому вот ущелью, — от базы экспедиции к высокогорной партии, работающей на высоте 3500 метров. И обратно. 18 километров — 8 часов. Вниз — чуть быстрее.

Наконец, машина делает последний разворот на двадцать восьмом серпантине и выезжает, на площадку к верхнему лагерю экспедиции. Здесь дорога кончается. Прямо из лагеря виден язык ледника, до него рукой подать, но это только кажется: идти до ледника не меньше часа. Троп здесь нет. Прикидываю, что вполне успею до темноты «сбегать» к леднику и обратно. Потихоньку направляюсь вверх, разминая затекшие в кабине ноги. И сразу же попадаю в совершенно особое царство растений-альпинистов.

Растения-альпинисты

Не всякий человек заберется на трудную вершину. Для этого нужна физическая и техническая подготовка. И снаряжение. При этом минимальном ассортименте человек может подняться очень высоко по трудным горным маршрутам и получает право называться альпинистом. Физическая закалка и «техническая» вооруженность необходимы и растениям высокогорий, растениям-альпинистам.

Наверное, трудно установить верхний предел, до которого добираются в горах растительные организмы. Во всяком случае, с высочайших вершин альпинисты приносят камни с накипными лишайниками. Но лишайники — вообще очень выносливые организмы. Близко родственные виды лишайника плакодиум растут и на горе Килиманджаро близ экватора, и на нунатаках Антарктиды, и в высокоширотной Арктике — на Земле Франца-Иосифа. Приспособленностью накипных лишайников к самым различным условиям среды уже никого не удивишь. А вот высшие, семенные растения имеют вполне просматриваемый верхний предел распространения. И самые высокие пределы отмечены, конечно, в аридных (сухих) высокогорьях Азии, где высотные пояса от сухости сдвигаются кверху, — в Тибете, Куньлуне, Северном Каракоруме, на Памире. По и от самих растений многое зависит — от их «физической подготовки» и «снаряжения», как у альпинистов.

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.

Любознательность

Все эти особенности перечислены здесь в упрощенной форме. В действительности же физиологический и биохимический механизм жизнедеятельности высокогорных растений необычайно сложен, и ботаники успешно изучают его.

Разумеется, многими из этих невидимых качеств обладают не только внешне незащищенные растения, но и те, которые зарылись в землю и оделись в теплое опушение. Но у нежных былинок физиологическая защита сильнее внешней, и поэтому их выносливость особенно поражает.

К числу невидимых качеств защиты относится и упоминавшееся раньше долголетие высокогорных растений. И способы размножения тоже. При коротком лете многие растения в высокогорьях не успевают отцвести и дать плоды; год на год не приходится, лето может оказаться короче, чем обычно. Поэтому некоторые высокогорцы из растительного мира развивают специальные приспособления для вегетативного размножения, Например, остролодочник погруженный, образующий мягкую плоскую подушку, почти целиком утопленную в земле. Когда ботаники стали раскапывать такие подушки, они убедились в том, что это не единый организм, а целая колония братьев, происшедших из одного материнского растения, но ведущих, так сказать, самостоятельное хозяйство. Материнское растение дало побег, другой. От побега в землю ушли придаточные корни, которые стали помогать материнскому растению кормиться. А когда эти корпи окрепли, связь с материнским растением оборвалась и сыновний побег стал жить самостоятельно, хотя и рядом с материнским растением. Это одно из приспособлений. А их много. То корни расщепляются в верхней части, давая дополнительные побеги по периферии растения (это называется партикуляцией), а потом более старая середина отмирает, и вместо, например, подушки получается кольцо (их зовут ведьмины кольца). То боковые ответвления корней дают начало новому надземному побегу, как, например, у хвойников. У многих растений в высокогорьях вегетативное размножение вообще становится основным, а плодоношение удается лишь от случая к случаю, в особо благоприятные годы.

Растения-скалолазы

Кроме растений-альпинистов есть и растения-скалолазы. Они бывают не только среди самых высокогорных растений, а всюду, где слитная порода выходит на поверхность. Но в крайних условиях среды скальные растения вызывают особое удивление.

Начнем с того, что любая скала — это не просто камень. Это уступы, ниши, трещины, каверны, пещеры, отвесные стенки. Есть и вершина скалы, имеющая иногда почти горизонтальную поверхность. Одни скалы обогреваются солнцем, другие вечно затенены соседними скалами. И всюду условия для поселения растений разные. Растения, живущие прямо на голой кристаллической породе, требуют со стороны ботаника специального внимания. Что это — особые растения? Или уже известные нам виды поселились в такой акробатической позе — вниз или вбок «головой»? И чем они живут? Ведь почвы-то нет! Откуда они берут воду и пищу? Как укрепляются в породе, которую и геологическим молотком разбить непросто?

В погоне за ответами ботаник тоже становится скалолазом. Недостаток альпинистского мастерства не останавливает его. Любознательность — великая сила, и она гонит его вверх по скалам. В ход идет буквально все: ногти, ледоруб, засунутая в трещину кисть руки, вставленная боком в расщелину ступня. От физического напряжения (бывает, что и от страха) дрожат колени, перехватывает дыхание. Руки обжигаются о раскаленную под солнцем породу. Назад оглядываться не хочется — страшновато. А оглянуться не мешало бы: ведь спускаться-то все равно придется. А как? Хорошо, если об этом думаешь заранее. Но уж если такой предусмотрительности не проявлено, не стоит потом терять голову от страха и в образах представлять себе мрачные результаты собственной неосмотрительности. Хладнокровие — первый помощник в опасных ситуациях. Только одолев спуск, уже задним числом, можно отдать себя во власть воображению. И то в меру.

За скальной флорой

Но все же на поставленные выше вопросы четкого ответа нет. На разных породах, в разных горных системах, при разном климате и заселение скал происходит тоже по-разному. Есть и специализированные скальные растения. Их, правда, немного. Например, стенница иудейская, некоторые девясилы, паррии. Но большинство растений-скалолазов в другой обстановке прекрасно живет и на склонах, и на осыпях. А на скалы их загнала или сильная конкуренция, или случай. 97 процентов всего растительного населения скал составляют именно такие неспециализированные растения. Но отсутствие специализации не означает вообще отсутствия полезных качеств. Без них такому растению на скале не выжить, хоть эти качества и выработаны эволюцией в другой, совсем не скальной обстановке.

Например, ксерофитизм — способность переносить засуху. Или способность переносить холод, ожоги. Скала иной раз остывает до температуры ниже нуля или накаляется под солнцем до 70–80 градусов. Тут растению помогают особенности химизма клеточного сока.

Или — способность к быстрому и прочному укоренению. Корневой жгутик проникает в еле заметную трещинку, заполняет ее и постепенно расширяет. Таким способом растения иногда даже разрушают скалы. Немаловажны и корневые выделения. Они имеют кислую реакцию и представляют собой по сути кислоту слабой концентрации. Корень разъедает слитную породу, получает из нее нужные минеральные вещества и… опять разрушает скалу.

Но все эти приспособления вряд ли помогли бы высшему листостебельному растению, если бы скала уже не была подготовлена для его поселения. Существует, как выяснилось, определенная последовательность заселения слитной скалы. Сначала под корочкой выветривания поселяются скальные (вообще-то они почвенные) низшие водоросли. Сверху они не заметны. Но если молотком отбить от скалы верхнюю «скорлупу», то под ней часто можно увидеть зеленый слой. Эти водоросли служат пищей для поселяющихся вслед за ними эпилитных (накипных) лишайников. Проникая слоевищем под корочку выветривания, лишайники постепенно отслаивают ее, как бы очищая скалу от первичной скорлупы. На лишайниках иногда поселяются накипные мхи. Таким образом, семена высшего растения попадают уже не на голую скалу — там они попросту не смогли бы прорасти, — а на органическую массу мхов и лишайников. И если под ними есть трещинка в скале, то корешку есть за что зацепиться. А мхи и лишайники, если они помешают листостебельному поселенцу, могут быть и задавлены им. Но возможно и сосуществование. Это уж зависит от того, кто поселится последним.

Постепенно скала разрушается. Этому помогают и солнце, и ветер, и резкая смена температур. И растения тоже. Под разрушающейся скалой скапливается обломочный материал. Это уже осыпь — совершенно другая среда. И растительность на ней другая. Начинается же растительность со скал. Так, наверное, и было в самом-самом начале, когда и почв еще не было. А может, и не так. Трудно сказать. Ясно только, что растения-альпинисты и растения-скалолазы отличаются удивительной способностью преодолевать такие трудности, которые могли быть и в «самом-самом» начале заселения гор.

Лирические строки

Не знаю, как у других, а у меня растения, живущие в крайних условиях высокогорий, кроме чисто профессионального интереса всегда вызывали довольно сложную гамму чувств. Тут и уважение к их выносливости в мужественной борьбе с невзгодами. И удивление перед хитроумными изобретениями эволюции, такими технически сложными и точно нацеленными, я бы сказал, специализированными. И какое-то трогательно-жалостливое отношение к этим безмолвным первопоселенцам на самой грани жизни и смерти. И даже сложное чувство, которое сродни товариществу.

…Высота 4400 метров. Ледник Одуди в Рушанском хребте. Кругом на несколько километров ничего, кроме льда. Из него торчит только черная сланцевая скала. А на скале примостился кустик жимолости Ольги. Ее сородичи — жимолости персидская, Королькова, синеплодная — живут внизу, в долинах, на опушках или под пологом лесов, на теплых конусах выноса у ручьев. А эта уцепилась за голую скалу на студеной высоте среди ледника и… живет. Кустик маленький, какой-то обвисший. Кору кое-где, как наждаком, свезло жестким снегом. Ветер свистит в тонких веточках. Кустик трясется, но держится. И я почему-то чувствую, что на леднике я не один. Рядом — мужественный товарищ.

Высота 4500 метров. На пронизывающем ветру дрожит альпийская незабудка. Цветочки у нее бледные, почти белые, без той вызывающей яркости, которую мы привыкли видеть у ее благоденствующей родственницы внизу. И росту в ней всего 3–4 сантиметра. И вокруг пусто, одиноко. Ближайший сосед, лаготис, проживает метрах в десяти. Еще в нескольких метрах зарылся в землю остролодочник. Незабудку некому прикрыть. Проросла она между двумя камушками щебенки и теперь переросла их и осталась без прикрытия. А ветер свистит. Немного стесняясь своего порыва, выстраиваю вокруг незабудки ветрозащитный барьер из камней и иду дальше.

Высота 4600 метров. Плиточная осыпь у пригребневых зубчатых скал. Внизу снежники. Холодно, ветрено, начинается снегопад. Дышать уже трудно. Плитки скользят и осыпаются под ногой, затрудняя и без того сложный подъем. Смотреть не на что — осыпь голая. И вдруг между плиток мелькнуло бледно-зеленое пятнышко. Это скутеллярия одудинская из семейства губоцветных. Одна-одинешенька, может быть единственное растение на этой безжизненной осыпи. Тонкие побеги ловко примостились между сланцевыми плитками, их и ветер почти не беспокоит. Пузырчатые плодики почти целиком спрятались в пустоты между камнями. Когда солнце не закрыто облаками, оно прогревает черную осыпь, и этого короткого тепла растению хватило даже, чтобы дотянуть до плодоношения. Выносливое и экономное растение. Хочу идти дальше, но вспоминаю, что с такой высоты плодоносящей скутеллярии в коллекции нет. Лирика кончилась. Рукой профессионала выкапываю растение с его глубокими корнями и закладываю в гербарную папку.