Девушка из лаборатории. История о деревьях, науке и любви

На протяжении сотен лет жуки — и люди, конечно, тоже — прибывали в Штаты на кораблях, которые бросали якорь в портах Новой Англии. В 1928 году группа исключительно живучих шестиногих переселенцев покинула Нидерланды, чтобы обосноваться под корой бесчисленных вязов. При этом они заразили каждое дерево смертельным грибком. В ответ на угрозу вязы начали перекрывать один свой сосуд за другим, пытаясь остановить распространение инфекции, — и медленно умерли от голода, поскольку все питательные вещества так и оставались в корнях. Даже сегодня голландская болезнь вязов продолжает бушевать в США и Канаде, каждый год поражая сотни тысяч деревьев и доводя общее количество жертв до миллионов.

С каркасом западным совсем другая история: он переносит и ранние морозы, и долгие засухи, потеряв едва ли пару листьев. О величественной красоте раскидистых вязов, достигающих порой 20 метров в высоту, каркасам не приходится и мечтать. Самые высокие из них поднимают свои кроны всего на десять метров, но и от места, где растут, требуют немного. Уважение к ним прямо пропорционально их скромности.

Мне же каркасы западные были интересны из-за своих плодов, похожих на первый взгляд на клюкву[2]

. Однако стоит сорвать один такой и попытаться раздавить в руке, как это сходство улетучивается: под тонким сочным слоем плоды каркаса твердые как камень. Возможно, даже тверже — косточка их по прочности не уступает устричной раковине. Это настоящая крепость для семени с зародышем, которому на пути к взрослению придется, возможно, выживать в желудке животных, пережидать дожди и метели и годами сражаться с коварными грибками. В раскопе, сделанном археологами, можно найти множество окаменевших плодов каркаса западного, поскольку каждое дерево за свою жизнь успевает породить миллионы семян. Я надеялась, что их анализ позволит выяснить, какими были средние летние температуры на Среднем Западе в период между оледенениями.

На протяжении как минимум 400 000 лет ледники то вытягивали свои языки подальше от Северного полюса, то снова отступали обратно. В те короткие промежутки времени, когда Великие равнины не были покрыты льдом, на них плодились, мигрировали и искали новые источники пищи многие животные и растения. Но насколько тепло там было в то время? Похоже ли было лето между наступлениями ледников на знойное и изматывающее современное лето — или же его тепла едва хватало, чтобы избежать снегопада? Если вам доводилось жить на Среднем Западе, вы знаете, что это важный вопрос; но еще важнее он был для людей, которые кормились дарами земли, укрывались звериными шкурами, а за обедом охотились по несколько часов.

Мы с научным руководителем могли подобрать множество химических реакций, чтобы установить температуру, при которой сформировались эти, теперь окаменелые, косточки. Трудность состояла в том, что каждая косточка была еще окружена остатками окаменевшего плодового сока, — а наша гипотеза температур, при которых плоды становились камнем, была абсолютно новой и недостаточно продуманной, чтобы давать простые ответы. Тогда я разработала комплекс экспериментов, призванных разбить главную проблему на ряд отдельных, более мелких вопросов. Первым делом предстояло выяснить, как именно формируется семя каркаса западного и из чего оно состоит.

Для этого я взяла под наблюдение несколько деревьев, растущих в Миннесоте и Северной Дакоте, чтобы сравнить их поведение в холодной и (условно) теплой среде обитания. В течение года я планомерно собирала с них урожай, возвращалась в лабораторию и делала с каждого из сотен плодов тончайшие срезы. Все они описывались и фотографировались под микроскопом.

Изучая срезы при увеличении в триста пятьдесят раз, я обнаружила, что гладкая поверхность семени каркаса напоминает медовые соты, доверху заполненные чем-то твердым и сыпучим. Взяв за образец строение косточки персика, я вымочила несколько ягод каркаса в кислоте, способной растворить как минимум бушель персиковых косточек, а потом начала изучать то, что уцелело. Все наполнение из ячеек «сот» исчезло, обнажив белый кружевной скелет. При нагреве этой белой решетки в вакууме до 1500 градусов выделился углекислый газ; значит, в ее состав входили какие-то органические соединения — еще один загадочный слой.

Итак, дерево создало семя, сплело вокруг него сеть волокон, закрыло эту сеть своеобразным скелетом, а промежутки заполнило тем же материалом, из которого сложены персиковые косточки. Этим оно защитило свое детище и увеличило его шансы прорасти, стать взрослым деревом и породить еще девяносто поколений новых деревьев (при определенном везении). Если мы хотим получить из окаменелых семян каркаса данные о климате, царившем на Земле много лет назад, именно эти кружевные скелеты дадут нам всю необходимую информацию. Как только я пойму, из чего сделана эта важнейшая часть плода, я добьюсь цели.