Бернд Хайнрих - Лето - Секреты выживания растений и животных в сезон изобилия

Откуда почки знают, когда открываться? Большое влияние оказывает фотопериод, и, чтобы отделить его действие от температуры, я упаковал в мешок (в тройной слой черного пластика) по половине куста рогатой лещины и серой ольхи – двух самых раннецветущих лесных растений. Оказалось, что темнота не вызвала задержки во времени цветения. Выглядело так, как будто раскрытие почек строго зависит от температуры. Однако выборка была очень маленькой и обладала особыми свойствами – в ней было всего два вида самых раннецветущих деревьев, – а листовые почки не раскрылись.

Листовые почки ждут всю зиму, даже во время оттепелей. А я нетерпелив. К зимнему солнцестоянию (21 декабря), в период самых долгих ночей, я уже хочу увидеть хоть краешек зеленого листика или яркий цветок. И вот я завел привычку в это время и в течение следующих трех месяцев собирать веточки с листовыми и цветочными почками. Я приношу их домой, ставлю в воду и жду (с надеждой), что какие-то из них раскроются и покажут мне, готовы ли они к лету.

В 2006 году на солнцестояние я принес ветки дюжины разных видов деревьев и кустарников в дом и поставил их в воду на подоконнике. Затем каждые две недели я снова приносил домой ветки тех же видов и отмечал, открылись или нет какие-нибудь почки, чтобы попытаться определить, может ли вообще внезапное потепление пробудить их ото сна и когда.

Я ожидал, что почки будут раскрываться примерно в соответствии с обычным графиком цветения-облиствления деревьев и кустарников, пусть все они и сформировались еще предыдущей осенью. До некоторой степени так и вышло. Из первой порции веток, которые я принес на солнцестояние, по несколько цветочных почек развернули только два неместных вида (форзиция и декоративная вишня). Большая часть цветочных почек отмерла и высохла, хотя ветки оставались живыми, и часть листовых почек наконец открылась в феврале. Но у ольхи, ивы, рогатой лещины, тополя осинообразного, красного клена и вяза, принесенных в январе, по крайней мере часть цветочных почек раскрылась всего через шесть дней. Примерно через то же время, три-шесть дней, начали набухать или раскрываться цветочные почки на ветках некоторых из этих видов, принесенных в тепло в середине марта (в этот момент до срока, когда они обычно цветут на улице, оставалось от одной до трех недель). Однако, как и на улице, их листовые почки не торопились ответить на тепло и раскрылись только через месяц. А листовые почки некоторых древесных видов, прежде всего ясеня, красного дуба и сахарного клена, не отреагировали даже после двух месяцев в тепле.

Задержка выхода листьев в первую очередь защищает растения от мороза, но исходно, скорее всего, она возникла в связи с угрозой того, что дерево сломается под грузом снега (мы обсудим это позже). Для цветков и листьев риск повреждения морозом разный. Дерево живет много десятилетий и даже столетий. Оно может рискнуть потерей цветков в один год, потому что энергия, сбереженная за счет плодоношения в этом году, может быть вложена в рост или урожай следующего года. Но, если дерево потеряло листья, к нему поступает значительно меньше энергии, его рост останавливается, и вследствие этого оно отстает в гонке за доступом к свету.

Период покоя у бутонов на дереве прекращается при локальной стимуляции: если охладить одну кисть на стволике сирени, она зацветет, а соседние неохлажденные бутоны останутся закрытыми. Сходным образом, если нанести на один бутон сирени определенные химические пары, те заставят его раскрыться, в то время как прилегающие необработанные бутоны останутся неактивными (Denny, Stanton, 1928). Поэтому, вероятно, если дерево содержать в теплой оранжерее всю зиму, весной оно не выпустит листья и не зацветет, хотя если наружу будет торчать одна ветка, то она одна и будет с листьями и цветками. Такие простые эксперименты показывают, что сроки – время, когда после долгой зимы пора на лето вернуться к жизни, – не оставлены на волю случая. В процессе развития почек действуют активные механизмы подавления и стимуляции, основанные на соотношении затрат и выгод. Низкая температура играет большую роль и в подавлении, и в разрешении роста, а механизмы расчета времени находятся в самих тканях – а не в каком-то центре, который посылает сигналы остальному организму растения.

Веточки с почками, которые я воткнул в банку и поставил на стол, пока снаружи дома бушевали метели и трещал мороз, и которые потом выпустили цветки и листья, напоминали мне о будущем лете. Кроме того, они напомнили мне рьяного бегуна, который приготовился к большому полугодовому забегу, собрался и ждет все более и более точных сигналов к старту. Последним сигналом «на старт!» служит пиковое потепление. Оно может быть надежным признаком того, что настала весна, но в случае листовых почек, по-видимому, только если тепло пришло в конце апреля или начале мая.