What This » Что да как?

Бутоны под сугробом

Бутоны под сугробомИзвестно ли тебе, что есть такие растения, листья и бутоны у которых формируются не весной, когда пригреет солнышко и растает снег, а в самое холодное время года — зимой.

В зимний безветренный день лес похож на декорацию к сказке. И трудно поверить, что под пушистым снегом идёт своим чередом обычная растительная жизнь...

Если вам доводилось бывать в лесу поздней осенью, когда снег ещё не выпал, а под ногами шуршат опавшие листья, то вы, конечно, замечали, как мало трав встречают зиму с зелёными листьями. Среди храбрецов выделяется наша любимая лесная земляника. У неё к зиме образуются даже особые листья — тёмно-зелёные, с короткими черешками и небольшими листовыми пластинками, густо опушёнными волосками. С этими листьями и зимует земляника под метровым снежным одеялом, чтобы весной сразу после схода снега подставить их навстречу ярким солнечным лучам. Как и земляника, не боятся зимовать с зелёными листьями наши обычные лесные травы: копытень европейский, живучка ползучая, зеленчук жёлтый, осока волосистая. Но все эти растения отваживаются только спать под снегом с зелёными листьями, ни о каком росте они в это суровое время года и не помышляют.

Бутоны под сугробом

Однако есть среди многолетних травянистых растений и такие герои, которые умудряются под защитой снеговой перины и листья отрастить, и даже бутоны образовать. Причём ко всем этим растениям подходит поговорка «Мал, да удал», потому что они, как правило, малыши.

Вспомните, какие растения зацветают первыми весной сразу после таяния снега, а иногда даже и пробиваются сквозь ещё оставшийся снег. Ведь их не так уж и мало. Порой они полностью покрывают лесные поляны ярким разноцветным ковром. Кроме настоящих подснежников и первоцветов первыми приветствуют приход весны мать-и-мачеха, гусиный лук, чистяк весенний, сибирская и двулистная пролески, дубравная, лесная и лютиковая ветреницы, печёночница благородная, прострел раскрытый, или сон-трава, разные виды хохлаток и многие другие.

Откуда же взялись на лесных полянах и опушках, где ещё два-три дня назад лежал снег, эти цветущие растения? Ведь в осеннем лесу их не было и в помине. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте-ка в ноябре возьмём лопату и раскопаем небольшой участок лесной почвы. Мы найдём в ней немало корневищ, клубней, луковиц и клубнелуковиц — подземных видоизменённых побегов, это и есть наши первоцветы и подснежники. В свои подземные органы весной и в начале лета они успели отложить про запас большое количество питательных веществ, главным образом Сахаров и крахмала. Все эти накопленные запасы позволяют им не только успешно перезимовать, но и весной появиться из-под снега с листьями и даже уже окрашенными бутонами! Хочешь не хочешь, а придётся поверить, что все эти листья и бутоны сформировались у них в течение самого сурового времени года. Как же удаётся этим кудесникам расти под снегом в тридцатиградусный мороз?! А вот как.

Оказывается, условия жизни под снегом не так уж и страшны. Как показали проведённые опыты, снег действительно играет для почвы роль пухового одеяла. Чем толще снеговой покров, тем теплее под ним почве. В двадцатиградусный мороз температура почвы под слоем снега всего в 20 сантиметров не опускается ниже 0°С. И это на поверхности почвы, а на глубине в несколько сантиметров почва вообще промерзает крайне редко. Но это касается почвы широколиственного леса, где, кроме снега, надёжной защитой от мороза служит и толстый слой опавших листьев. В хвойном лесу почве в этом отношении везёт гораздо меньше: опавшая хвоя от мороза не защитит, и почва здесь сильно промерзает. Поэтому особенно пышное разнообразие первоцветов мы найдём в широколиственном лесу.

Есть и ещё одна интересная причина повышения температуры под снежным одеялом — это дыхание растений. Ведь процесс дыхания очень близок к процессу горения, и в результате него тоже может выделяться энергия в виде тепла.

Существует и другая особенность в жизни подснежников, позволяющая им расти при очень низких температурах. Заблаговременно сделанные запасы углеводов дают этим растениям возможность поддерживать высокую концентрацию раствора Сахаров в клетках. А, как известно, чем крепче раствор, тем при более низких температурах он замерзает. Поразительный факт: если для большинства растений рост возможен только при температуре значительно выше 0°С, то растениям, растущим зимой, для этого вполне достаточна температура чуть выше, а иногда даже ниже нуля. Как видите, им удалось перехитрить злую зимнюю стужу.

Мороз морозом, скажете вы, но ведь бедным растениям, наверное, приходится расти зимой без света, то есть без фотосинтеза, а только за счёт ранее накопленных запасов. Надолго ли их хватит?

Давайте посмотрим, так ли темно под снегом? Исследования показали, что через десятисантиметровый слой снега проникает около трети солнечного света, а вот через полуметровый слой — уже только 1/200 часть или даже ещё меньше. Однако при уплотнении снега до консистенции льда его светопроводимость снова увеличивается. Таким образом, под снегом растениям при определённых условиях, например в конце снеготаяния, вполне может хватить света для того, чтобы образовать в листьях зелёный пигмент хлорофилл, способный улавливать энергию света. Подтверждение этого интересного явления можно встретить в весеннем лесу — во многих местах здесь из подтаявшего снега выглядывают уже позеленевшие листочки самых нетерпеливых лесных жителей, например, гусиного лука или пролески. Раскопав же слежавшийся весенний снег, можно найти под ним целые куртинки уже зелёных растений.

Раннее весеннее развитие даёт растениям некоторые преимущества: они получают много солнечного света, это обеспечивает им очень высокий уровень фотосинтеза, а следовательно, и быстрый рост. Вниманием опылителей цветки этих растений-выскочек тоже не обделены: все проснувшиеся мухи и бабочки, пчёлы и шмели спешат к ним, чтобы подкрепиться после долгой зимней голодовки сладким нектаром и питательной пыльцой. Начав спешить ещё зимой, растения-выскочки продолжают делать это и весной. Не успеешь оглянуться, как они уже отцвели, и у них со сказочной скоростью формируются плоды, в которых так же поспешно зреют семена.

Такой ускоренный темп развития приводит к тому, что уже в начале лета большинство из них, рассыпав во все стороны семена и тем самым выполнив свой долг перед матушкой-природой, засыпают до следующей... зимы. Все их надземные части отмирают и засыхают, живыми остаются лишь подземные органы, несущие на себе почки, из которых будущей зимой начнут развиваться новые надземные побеги. Да и что делать этим маленьким растеньицам летом в тени деревьев, кустарников и огромных летних трав, среди ярких фейерверков летних цветков?

А теперь вспомните сказку о двенадцати месяцах и подумайте, так ли уж не права была принцесса, потребовавшая к новогоднему празднику корзину подснежников? Согласно народной мудрости сказка — ложь, да в ней намёк...

Олег Коровкин, профессор, доктор биологических наук