Умеют ли деревья говорить?

В хвойных лесах Британской Колумбии, где дугласова пихта возвышается на высоту более 50 метров, растут 23 местных вида деревьев / © Diana Markosian
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку

Американский журналист Ричард Грант в Smithsonian Magazine затронул вопрос: считать ли лесные деревья индивидуалистами, жестко конкурирующими за ресурсы, или они способны на взаимопонимание и взаимовыручку? Naked Science публикует перевод его статьи.

Я иду по нагорью Айфель на западе Германии, сквозь величественные, словно соборы, дубовые и буковые рощи, и у меня возникает ощущение, что очутился в сказке. Деревья вдруг оживляются, исполняются волшебством. Они начинают переговариваться между собой. Вступают в ожесточенные поединки, становятся участниками полных смертельных опасностей драм. Смогут ли они разрастись во всю мощь, будет зависеть от сложнейшей сети их взаимоотношений, союзов и родственных связей.

На самом деле это не сказка, а реальность. Просто жизнь деревьев течет так медленно, что мы видим только стоп-кадр происходящего.

Мой проводник, лесничий и писатель из Германии Петер Вольлебен, — редкий знаток тайной жизни лесов, он умеет рассказывать о ней простым и увлекательным языком. Вольлебен посвятил свою жизнь изучению деревьев и уходу за ними. Он заведует этим природным заповедником, живя вместе с женой Мириам в хижине рядом с деревней Хюммель.

В 50 с лишним лет Вольлебен прославился как писатель. Его книга «Тайная жизнь деревьев. Что они чувствуют, как они общаются», написанная по настоянию жены, разошлась в Германии тиражом свыше 800 тысяч экземпляров и стала бестселлером еще в 11 странах, включая США и Канаду.

Вольлебен рассматривает лес как суперорганизм уникальных личностей / © Diana Markosian

Научные представления о древесных растениях переживают революцию, и Вольлебен стал первым автором, который поделился своими мыслями по этому поводу с широкой публикой. Последние исследования, проведенные в престижных университетах Германии и других стран, подтвердили то, о чем он давно догадывался, наблюдая за этим лесом: деревья — создания более чуткие, общительные, утонченные и даже умные, чем мы думали.

Похрустывая по свежевыпавшему снегу (встреча с лесничим состоялась ранней весной), он подводит меня к паре массивных буков, растущих рядом друг с другом, и указывает на их скудные зимние кроны, которые деликатно воздерживаются от посягательств на пространство соседа.

«Это старые приятели. Они рационально делят солнечный свет, их корневые системы тесно связаны. В подобных случаях, как правило, если умирает один, то вскоре умирает и второй, поскольку они очень сильно зависят друг от друга», — сказал он.

Со времен Дарвина деревья считались закоренелыми индивидуалистами, которые ведут непримиримую борьбу за воду, питательные вещества и солнечный свет. Победители обрекают побежденных на гибель, простирая на них свою тень и лишая их влаги.

Но на сегодня накоплен значительный объем научных данных, опровергающих эту идею. Он свидетельствует, что деревья одного вида, наоборот, составляют некую общность и, кроме того, часто образуют союзы с деревьями других видов.

В процессе эволюции лесные исполины приучились жить в отношениях взаимозависимости и сотрудничества, которые поддерживаются общением и коллективным разумом, как в колониях насекомых. Наш взгляд обычно притягивают их раскидистые кроны, но самое главное происходит под землей, в нескольких сантиметрах под нашими ногами.

«Иногда ее называют wood-wide web, вседревесная паутина. Все деревья и здесь, и в любом более-менее здоровом лесу связаны друг с другом подземными грибковыми сетями. Через эти сети деревья делятся влагой, питательными веществами, а также используют их для коммуникации. Они посылают сигналы тревоги при засухе, например, при болезни, при нападении насекомых. Получив эти сигналы, соседние деревья начинают менять свое поведение», — добавил Вольлебен.

Ученые называют эти сети микоризными. Тонкие, похожие на волосы кончики древесных корней соединяются микроскопическими грибковыми нитями, образуя звенья цепи, которая, по-видимому, обеспечивает симбиотические отношения между деревьями и грибами или, возможно, взаимовыгодный обмен. В качестве своеобразной платы за свои услуги грибы потребляют около трети сахаров, которые деревья синтезируют из солнечного света. Грибы питаются сахаром, а сами забирают из почвы азот, фосфор и другие минеральные вещества, которые затем поглощаются деревьями.

Эта сеть — поистине источник жизни для молодых побегов, растущих на сильно затененных участках леса. Им не хватает света для фотосинтеза, и они выживают только благодаря взрослым деревьям, в том числе собственным родителям, которые через грибковую сеть перекачивают в их корни сахара. Вольлебен любит говорить, что таким образом материнские деревья «вскармливают своих отпрысков», и эта метафора точно передает суть их отношений.

Однажды в этом же лесу он наткнулся на огромный, метра полтора в поперечнике, пень от бука. Дерево было срублено лет пятьсот назад, но, почистив его поверхность перочинным ножиком, Вольлебен обнаружил нечто удивительное: пень был зелен от хлорофилла. Объяснение могло быть только одно. Соседние буки подпитывали его, перекачивая глюкозу по сети. «Когда буки так делают, они напоминают мне слонов, — говорит он. — Те тоже подолгу не оставляют умерших сородичей, особенно если это большой, старый, почитаемый матриарх».

Чтобы общаться по сети, деревья посылают химические, гормональные и пульсирующие электрические сигналы, которые только начинают расшифровывать ученые. Эдвард Фармер из Лозаннского университета (Швейцария) занимался изучением этих электрических импульсов и выявил сигнальную систему, основанную на разности потенциалов, поразительно похожую на нервную систему животных (хотя Фармер не предполагает, что растения имеют нейроны или мозг). Чаще всего деревья разговаривают, когда испытывают тревогу или нужду в чем-либо, но Вольлебен подозревает, что у них есть и другие темы для бесед: «О чем они разговаривают, когда им не грозит опасность и они всем довольны, хотел бы я знать?» Моника Гальяно из Университета Западной Австралии получила доказательства того, что некоторые растения также могут издавать и воспринимать звуки, в частности, потрескивание в корнях частотой 220 герц.

Кроме того, деревья сообщаются через воздух при помощи феромонов и других пахучих веществ. Любимый пример Вольлебена — акация крученая, с раскидистой, как зонтик, кроной, символ жаркой, пыльной саванны к югу от Сахары. Если листья этого дерева начинает поедать жираф, то оно издает сигнал тревоги, выделяя этилен. Почувствовав его, соседние акации начинают насыщать свои листья танинами. В достаточно больших количествах эти вещества могут вызвать заболевание и даже гибель крупных травоядных животных.

Жирафы знают это, поскольку эволюционировали вместе с акациями, и они заходят с подветренной стороны, чтобы сигнальный газ не долетал до деревьев, находящихся впереди них. Если же ветра нет, то жираф обычно проходит метров сто (на это расстояние газ не может распространяться в неподвижном воздухе) и только потом приступает к поеданию следующей акации. Можно сказать, жирафы знают, что деревья общаются друг с другом.

Деревья могут ощущать запахи своими листьями, Вольлебен считает их органами обоняния. Но у них также есть органы вкуса. Если, например, на вязы и сосны нападают листогрызущие гусеницы, они чувствуют их слюну и выпускают феромоны, привлекающие паразитических ос. Осы откладывают яйца в тела гусениц, и личинки выедают их изнутри. «Для гусениц крайне неприятно, — говорит Вольлебен, — но для деревьев очень разумно».

Недавние работы Лейпцигского университета и Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия показывают, что деревья распознают вкус оленьей слюны. «Если олень начинает жевать ветку, то дерево выделяет химические вещества, от которых листья становятся невкусными, — говорит Вольлебен. — Если же ветку обламывает человек, дерево выделяет вещества, залечивающие рану».

Мы подходим к месту, которое Вольлебен называет классной комнатой. Молодые буки решают проблему выживания, каждый по-своему. Как и любое дерево, они жаждут солнца, но здесь, под пологом высокой растительности, доступно только 3% падающего на лес света. Одно из деревьев — классный дурачок. Его ствол скручен и искривлен в бессмысленных попытках получить больше солнечных лучей, вместо того чтобы терпеливо расти прямо и вверх, как его более разумные одноклассники.

«Неважно, что мать кормит его, этот дурачок все равно погибнет», — говорит Вольлебен / © Diana Markosian

У другого дерева растут две непропорционально длинные боковые ветви, которые пытаются дотянуться до света, падающего через небольшую прогалину в высоких кронах. Вольлебен называет это «глупостью и жестом отчаяния», которые наверняка приведут к нарушению равновесия и падению. Он говорит об ошибках деревьев как об их осознанном выборе, хотя на самом деле все это лишь вариации того, как эволюция сформировала их гормональную систему. Вольлебен, конечно, это знает, но главная его цель — заинтересовать как можно больше людей жизнью деревьев, чтобы защитить леса от губительных вырубок и других бед.

Раньше он был хладнокровным убийцей деревьев. Так его учили. В школе лесоводства он узнал, что деревья необходимо прореживать, что распыление пестицидов и гербицидов с вертолета имеет важное значение для здоровья лесов и что древесину лучше всего заготавливать при помощи тяжелой техники, даже несмотря на то, что последняя разрушает почву и разрывает микоризные сети. Больше 20 лет он так и работал, веря, что приносит пользу лесам, которые любил с детства.

Он усомнился в правильности такого подхода после того, как посетил несколько частных угодий в Германии, где лес не прореживали, не опрыскивали и не вырубали машинами. «Деревья там были намного толще и многочисленнее, — говорит он. — Чтобы получить значительную прибыль, достаточно было срубить совсем немного деревьев, причем заготовка осуществлялась с использованием лошадей, так что воздействие на среду сводилось к минимуму».

В то же время Вольлебен читал ранние публикации о микоризах и материнских деревьях, а также штудировал исследования о коммуникации деревьев, проведенные в Китае, Австралии, США, Великобритании и Южной Африке. Когда он получил распоряжение вырубить лес возле своей родной деревни Хюммель — тот самый сказочный лес, по которому мы гуляли все утро, — он придумывал разные оправдания и уклонялся от этого в течение нескольких лет. А затем, в 2002 году, отправился к односельчанам, чтобы переубедить их.

Выслушав его доводы, они согласились отказаться от доходов, которые сулила продажа древесины, а вместо этого превратить лес в природный заповедник, чтобы к нему постепенно вернулось первозданное великолепие. В 2006 году Вольлебен оставил работу в государственном лесном хозяйстве и стал управляющим старым буковым лесом.

Чтобы лес приносил доход, он создал кладбище в чаще, на котором за определенную сумму в простых урнах хоронят кремированные останки любителей дикой природы. «Деревья продаются в качестве живых надгробий», — говорит он. Здесь ведется щадящая вырубка с использованием лошадей, а кроме того, туристы платят за экскурсии по лесу. В течение многих лет Вольлебен проводил эти экскурсии сам, в яркой, эмоциональной манере описывая непостижимую, сверхмедленную жизнь деревьев. Посетителям это настолько понравилось, что жена Вольлебена посоветовала ему написать книгу в том же ключе.

Его взгляды раскритиковали некоторые ученые, но самыми яростными его противниками стали коммерческие лесоводы, методы которых он подверг сомнению. «Они не оспаривают приводимые мною факты, потому что я всегда ссылаюсь на научные источники, — говорит он. — Вместо этого они говорят, что я эзотерик. Они называют меня деревообнимателем. Это неправда. Я не считаю, что обнимание деревьев приносит какую-то пользу».

За много тысяч километров от Германии, в Университете Британской Колумбии в канадском Ванкувере, профессор кафедры экологии леса Сьюзан Симард и ее аспиранты делают новые удивительные открытия о восприимчивости и взаимосвязанности деревьев в дождевых лесах умеренного тихоокеанского региона на западе Северной Америки. По мнению Симард, их исследования высвечивают ограниченность западного научного метода как такового.

В научном сообществе она наиболее известна обширными исследованиями микоризных сетей и выявлением «центральных деревьев», как она называет их в научных статьях, или «материнских деревьев». Петер Вольлебен много ссылался на ее исследования в своей книге.

Материнские деревья — самые большие и старые в лесу, с наибольшим количеством грибковых связей. Это не обязательно женские особи, но Симард приписывает им заботливую, поддерживающую, материнскую роль. Разветвленными корнями они всасывают из почвы воду и предоставляют ее молодым побегам с неглубокой корневой системой. Они помогают соседним деревьям, посылая им питательные вещества, а когда соседи испытывают трудности, материнские деревья улавливают от них сигналы бедствия и увеличивают поток питательных веществ.

В лаборатории экологии леса аспирантка Аманда Эсей изучает дугласову пихту. Используя саженцы, Эсей и ее коллеги показали, что пары деревьев одного вида распознают кончики корней своих собратьев среди корней неродственных побегов и, по-видимому, снабжают их дополнительным углеродом через микоризные сети. «Мы не знаем, как они это делают, — говорит Симард. — Может быть, по запаху, но где в древесных корнях рецепторы запаха? Мы не имеем понятия».

Другой аспирант, Аллен Ларок, выделяет изотопы азота лосося в образцах грибов, взятых недалеко от Белла-Белла, островной деревушки у побережья Британской Колумбии. Его команда изучает деревья, растущие возле ручьев, в которых водится лосось. «К счастью, азот лосося имеет характерные спектральные линии, и его легко отслеживать, — говорит Ларок. — Нам известно, что медведи сидят под деревьями, едят лосося, и объедки оставляют там же. Мы обнаружили, что деревья поглощают азот лосося, а затем делятся им друг с другом через сеть. Это взаимосвязанная система: рыба—лес—грибы».

По словам Ларока, ученые только начинают познавать язык деревьев. «Мы мало знаем, что они сообщают друг другу с помощью феромонов. Мы не знаем, как они передают информацию внутри своих тел. У них нет нервной системы, но они все равно могут чувствовать и испытывать нечто похожее на боль. Когда дерево рубят, оно посылает электрические сигналы, как поврежденная человеческая ткань».

За обедом в кампусе Симард объясняет свое разочарование западной наукой. «Мы не ставим вопрос о лесе как взаимосвязанном единстве, потому что приучены к редукционизму. Мы разбираем предмет на части и исследуем какой-то один процесс, хотя знаем, что эти процессы не происходят по отдельности. Когда я прихожу в лес, я чувствую единство, здесь все работает в гармонии, но у нас нет возможности отобразить или измерить происходящее. Мы даже не можем составить карту микоризных сетей. Одна чайная ложка лесной почвы содержит несколько километров грибковых нитей».

После обеда она ведет меня в великолепную старую рощу туй складчатых, крупнолистных кленов, болиголовов и дугласовых пихт. Она указывает на массивного, пронзающего облака гиганта с рыхлыми полосками сероватой коры. «Этой туе, вероятно, 1000 лет, — говорит она. — Это материнское дерево для других здешних туй, и оно также связано с кленами. Туи и клены находятся в одной сети, болиголов и дугласова пихта — в другой».

Но почему деревья делятся питательными веществами и образуют союзы с деревьями других видов? Разве закон естественного отбора не предполагает конкуренцию между ними? «На самом деле, с точки зрения эволюции для деревьев нет смысла быть индивидуалистами, захватывающими ресурсы, — говорит Симард. — Они и живут дольше, и размножаются лучше в здоровом, стабильном лесу. Вот почему эволюция подталкивает их к тому, чтобы помогать соседям».

Если соседние деревья умирают, в защитном слое леса открываются бреши. При увеличении количества солнечного света остающиеся деревья могут фотосинтезировать больше сахара и расти быстрее, но, по словам Симард, они в то же время также становятся более уязвимыми. Система поддержки микоризы ослабевает. Летом жаркое солнце достигает лесной подстилки, делая суше прохладный, влажный микроклимат, который предпочитают деревья. Разрушительные ветры также могут легко врываться в лес, и при отсутствии соседних крон дерево может быть выкорчевано.

При взгляде на эти древние гиганты со сросшимися кронами, невероятно трудно представить себе, что им пришлось пережить за многие столетия. Смертельным угрозам несть числа: ураганы, ледяные бури, удары молний, лесные пожары, засухи, наводнения, болезни, стаи прожорливых насекомых.

Звери поедают нежные молодые кустики. Надоедливые грибы только и ждут случая воспользоваться повреждением или слабостью дерева, чтобы начать пожирать его плоть. Исследование Симард показывает, что материнские особи защищают от многих из этих угроз; и когда в лесу вырубают самые большие и старые деревья, молодняк выживает гораздо хуже.

Но не все ученые разделяют новые представления о взаимосвязи и взаимопомощи между деревьями. Стивен Вудворд, ботаник из Абердинского университета в Шотландии, не согласен, что деревья, подвергшиеся нападению насекомых, сообщают соседям об опасности. По крайней мере, в том смысле, в котором мы понимаем это с человеческой точки зрения. «Они не посылают никаких сигналов, — говорит Вудворд. — При повреждении они выделяют некоторые химические вещества. Другие деревья улавливают их. Ни у кого нет никакого намерения предупреждать о чем-то».

Линкольн Тейз, бывший профессор биологии растений Калифорнийского университета в Санта-Крусе и соредактор учебника «Физиология и развитие растений», находит исследования Симард «увлекательными» и «выдающимися», но не видит доказательств того, что взаимодействия между деревья «ведутся намеренно или целенаправленно». И в этом нет необходимости. «Каждый отдельный корень и каждая грибковая нить генетически запрограммированы естественным отбором на автоматическое выполнение своей работы, — пишет он, — для этого не требуется никакого общего сознания или целеполагания». Впрочем, Симард никогда не утверждала, что деревья обладают сознанием или целеполаганием, хотя то, как она говорит о них, подразумевает именно это.

В 2007 году Тейз и еще 32 ботаника опубликовали критическую работу по поводу зарождавшейся идеи о том, что растения и, в частности, деревья обладают интеллектом. Тейз был готов «быть либеральным и согласиться с мыслью», что деревьям присущ «стадный интеллект», но считает, что это ничего не добавляет к нашему миропониманию и ведет нас к ошибочному признанию древесного сознания: «Их целеполагание — это иллюзия, такая же как и вера в «разумный замысел». Естественный отбор может объяснить все, что мы знаем о поведении растений».

Известный британский ученый Ричард Форти подвергает критике взгляды Вольлебена: «В его книге много интересных научных данных, и я разделяю его тревоги, но он описывает деревья так, будто они обладают сознанием и эмоциями,  они похожи на энтов из «Властелина колец».

В ответ на это Вольлебен только улыбается. «Ученые стремятся к тому, чтобы язык был очищен от эмоций, — говорит он. — Для меня это бесчеловечно, потому что мы существа эмоциональные, и большинству людей научный язык кажется крайне скучным. Например, упомянутое замечательное исследование о жирафах и акациях было проведено уже много лет назад, но оно было изложено таким сухим языком, что большинство людей никогда о нем не слышали».

Вольлебен стремится не быть скучным. У него деревья стонут от жажды, пугаются, развлекаются и скорбят. Считает ли он, что растения обладают какими-то формами сознания? «Не думаю, что деревья ведут сознательную жизнь, но мы этого не знаем наверняка, — говорит Вольлебен. — Нам следует говорить хотя бы об их правах. Мы должны относиться к нашим лесам с уважением и давать деревьям достойно стареть и умирать естественной смертью».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

7 часов назад
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

6 часов назад
Полина Меньшова

Лекарства, которые используют для анестезии, заставляют человека на какое-то время потерять сознание. Этот эффект может быть связан с дестабилизацией мозга, выяснили ученые из США.

Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

13 Комментариев
-
0
+
Забавно: "Ученые стремятся к тому, чтобы язык был очищен от эмоций, — говорит он. — Для меня это бесчеловечно, потому что мы существа эмоциональные". При этом эмоции являются нашей животной частью, а человечное - это то, где эмоций нет.
-
0
+
Комментарий удален пользователем или модератором...
Sam Dowson
30.09.2023
-
2
+
Об этом ещё Толкин писал: деревья-энты между собой разговаривают! И на помощь приходят когда надо. Даже валунами кидаться умеют.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно