Шрифт:
Быстро пробуждается от зимнего сна полярная флора, молниеносно начинает она свое развитие, чтобы успеть закончить его в течение короткого лета. Однако так же быстро и внезапно наступает зима, сковывается морозом не успевшая еще глубоко оттаять почва и начинается суровая арктическая ночь. Чельман, один из немногих исследователей, наблюдавший полярную флору в течение круглого года, описывает следующим образом тундру в момент наступления суровой зимы:
«Многие растения стоят с замерзшими, но живыми листьями, с набухшими цветочными почками, с наполовину или почти спелыми плодами. Находясь в полной жизнедеятельности, они были захвачены внезапно леденящим холодом».
ХАРАКТЕР РОСТА АРКТИЧЕСКИХ РАСТЕНИЙ
Мы уже отмечали, что для кустарников, обитателей тундры, характерен карликовый рост. То же можно сказать и про травянистые растения, нередко образующие плотные подушки (рис. 6). Подушки некоторых камнеломок и бесстебельной смолевки настолько плотны, что издали напоминают затянутые мхом камни или дернинки мхов. Тем удивительней видеть их в период цветения, когда они покрываются множеством бледнорозовых и белых цветков. Низкий рост арктических растений является очень важным приспособлением. Он не только позволяет им воспользоваться защитой снегового покрова, но и дает возможность получать некоторое дополнительное количество тепла, так как почва нагревается значительно сильнее, чем окружающий воздух; так, например, 7 июля на Шпицбергене температура воздуха на высоте 1 метра около полудня была 4,7°. В то же время температура на поверхности дернинки бесстебельной смолевки (Silene acaulis) была 15,5°, температура почвы на глубине 8 сантиметров, где сосредоточена основная масса корней, была — 9,3°, на глубине же 20—30 сантиметров находилась уже мерзлота. Подушкообразный рост растений имеет и еще одно преимущество: он обусловливает малую поверхность всего растения. Наименьшую поверхность, как известно, имеет шар, многие же растения-подушки как раз имеют почти правильную полушаровидную форму. А чем меньше поверхность растения, тем меньше влаги будет оно испарять.
Вообще приспособления, направленные к уменьшению испарения, характерны для растений, обитателей тундры. Листья их очень мелки, а потому имеют небольшую испаряющую поверхность. Интересно при этом, что виды, живущие на крайнем севере, имеют листья намного мельче, чем их ближайшие родственники, населяющие более южные широты. Многим из вас, вероятно, хорошо известна обыкновенная клюква, растущая повсеместно в лесной полосе на торфяных болотах. Листья у этого растения кожистые и мелкие, однако у мелкоплодной клюквы, населяющей тундры крайнего севера, листья и ягоды еще мельче (рис. 7). Многие арктические растения имеют густое опушение, предохраняющее их от излишнего испарения. Нижняя поверхность кожистых листьев уже знакомой нам куропаточьей травы покрыта густым белым войлоком. Этот войлок, словно шубой, прикрывает расположенные здесь устьица. В других случаях устьица расположены в специальных полостях, образованных завернутыми, краями листьев.
Приспособления, уменьшающие испарения, мы привыкли обычно находить у растений-сухолюбов, растущих в условиях недостатка влаги, поэтому наличие их и представителей арктической флоры с первого взгляда может показаться странным. В самом деле, хотя в тундре выпадает незначительное количество осадков, но благодаря непроницаемому слою из вечной мерзлоты в почве всегда имеется достаточное количество, нередко даже и избыток влаги. Тем не менее поступление воды в растение бывает здесь затруднено вследствие низкой температуры почвы, понижающей общую жизнедеятельность корней; в силу сильного нагревания поверхности почвы, особенно в летние дни, и иссушающей деятельности ветров, испарение здесь очень сильное. Этим и объясняется засухоустойчивая структура арктических растений, уже давно подмеченная путешественниками и позволившая известному ботанику Вармингу искать некоторое внешнее сходство между растительностью Сахары и растительностью Гренландии.
КАК ЗАЩИЩАЮТСЯ АРКТИЧЕСКИЕ РАСТЕНИЯ ОТ ХОЛОДА
Большой интерес представляет вопрос, каким образом защищаются от холода растения, обитающие в далеких северных широтах. Несомненно, большое значение имеют здесь уже отмеченные выше приспособления — скученный, подушкообразный или дерновинный рост и волосяной покров. То и другое способствуют ослаблению вентиляции вокруг растения и к скоплению среди отдельных плотно прилегающих друг к другу частей растений значительного количества неподвижного воздуха, являющегося, как известно, плохим проводником тепла. Однако основной причиной морозостойкости полярной флоры все же является высокая концентрация клеточного сока, благодаря чему температура замерзания расстения сильно понижается. Несомненно, большое значение имеют здесь и особые внутренние свойства самой протоплазмы. Последнее вытекает из того факта, что многие представители арктической флоры не имеют каких-либо особых внешних приспособлений для борьбы с холодом, но тем не менее с необычайной стойкостью переносят самые сильные морозы.
Замечательный пример в этом отношении представляет арктический хрен (Cochlearia fenestrata) (рис. 8). Чельман наблюдал его у берегов Чукотки зимующим в стадии незаконченного цветения. В таком виде это растение переносило охлаждение до 46° и затем весной вновь продолжает свое развитие и цветение, прерванное долгой полярной ночью. Никаких особых внешних признаков, которые можно бы рассматривать как специальные приспособления к защите от холода, это маленькое растение не имеет.
Суровые условия роста растений в тундре не отражаются существенным образом на их цветении, которое протекает здесь в некоторых случаях даже особенно пышно. Так, например, в тундре наблюдали экземпляры арктического мака, на которых насчитывалось до сотни раскрытых цветков. Заметим, что и сами цветки растений крайнего севера кажутся значительно крупнее, чем цветки растений умеренных широт. Это обстоятельство объясняется, однако, низкорослостью арктических растений, по сравнению с которыми цветки соответственно кажутся крупнее. Многие представители полярной флоры являются прекрасными декоративными растениями и, несомненно, что такие растения, как купальницы, маки, незабудки, некоторые лютики и ряд других, при соответствующем отборе и улучшении их путем скрещивания смогут в дальнейшем дать ценный материал для озеленения наших далеких северных окраин, где возникают новые города и промышленные центры.
ПОЧЕМУ В ТУНДРЕ НЕ РАСТЕТ ЛЕС
Вопрос о причинах безлесия туидрыявляется одним из интереснейших и вместе с тем спорных вопросов. Различные ученые высказывали по этому поводу самые различные предположения.
С первого взгляда может показаться, что главнейшей причиной безлесия тундры является общий недостаток тепла и, в частности, чрезмерно низкая температура. Однако это обстоятельство не имеет существенного значения, так как наиболее низкие из известных нам температур отмечены не в тундре, а в лесной зоне. Полюс холода лежит, как известно, в тайге Якутии — в окрестностях города Верхоянска, где температура падает до — 62°.