Девушка из лаборатории. История о деревьях, науке и любви

Любая живая клетка — не более чем крошечный пакет с водой. С этой точки зрения жизнь как процесс состоит в основном из складывания и перекладывания триллионов таких пакетов. Сложность тут только одна: воды на всех не хватает. Ее никогда не будет достаточно, чтобы заполнить все потенциальные клетки. Любое живое существо на поверхности Земли вовлечено в бесконечную борьбу за свою долю воды, которая составляет менее одной тысячной процента веса планеты.

Деревьям приходится тяжелее всех, ведь они не могут прочесывать окрестности в поисках необходимой влаги — в то время как эти гиганты нуждаются в гораздо большем ее количестве, чем способные передвигаться животные. Если вы сядете в машину и проедете по Соединенным Штатам от Майами до Лос-Анджелеса по трассе 10, минуя Луизиану, Техас и Аризону, это займет у вас три долгих дня, но по их истечении вы усвоите самый главный урок в науке о растениях: количество зелени на каждом конкретном клочке земли прямо пропорционально количеству осадков, которые выпадают на этом клочке земли за год.

Представьте всю воду планеты в виде бассейна для олимпийских соревнований — тогда окажется, что ее объем, доступный растениям через почву, меньше объема бутылки с газировкой. Деревьям нужно так много воды — больше галлона только на то, чтобы вырастить горсть листьев! — что легко предположить, будто корни активно высасывают ее из земли. Это не так: корни пассивны. Вода сама течет по ним днем и вытекает ночью, преданная этому графику не меньше, чем приливы — Луне. Корневая ткань работает как губка. Если положить ее в лужицу пролитого молока, она расширится, чтобы впитать жидкость. Если затем перенести эту мокрую губку на сухой цемент, ее содержимое вскоре вытечет, оставив на дорожке мокрое пятно. Углубляясь в землю, мы обнаруживаем тем больше влаги, чем ближе слой почвы к каменным породам.

Взрослое дерево большую часть воды получает благодаря главному корню, растущему вертикально вниз. Те корни, что расположены ближе к поверхности, растут вбок: их сеть обеспечивает стволу устойчивость и не дает упасть. Они же увлажняют сухую почву — особенно при низком солнце, когда транспирация в листьях снижена. Клены, например, позволяют воде подниматься вверх по главному корню и перетекать в боковые всю ночь, таким образом ее перераспределяя. Небольшие растения, живущие рядом с ними, научились полагаться на эту выведенную к поверхности жидкость, с ее помощью удовлетворяя больше половины своих нужд.

Жизнь молодого ростка очень тяжела: 95 % деревьев, отметивших свой первый день рождения, не отпразднуют второй. Недалеко падает не только яблоко от яблони, но и большинство других семян от своих родителей; например, клены часто пускают корни менее чем в трех метрах от ствола, вырастая под теми ветвями, с которых отправились в самостоятельное путешествие. Из-за этого им приходится бороться за свет в тени взрослого клена, который годами успешно обживал этот участок земли и использовал его питательные свойства.

Впрочем, кое в чем клены все-таки помогают своим отпрыскам. Каждую ночь они делятся с ними самым ценным ресурсом — водой, которая поднимается от корней сильных к корням слабых. Ее достаточно, чтобы росток протянул еще один день. Конечно, малышу нужно не только это, но все же этот акт «великодушия» немного облегчит его участь. Ему потребуется любая помощь, если и спустя сотню лет здесь так и будет возвышаться кленовое дерево, оберегая тот же самый участок земли. Никому из родителей еще не удавалось подарить своим детям идеальную жизнь, но все мы пытаемся дать им лучшее из возможного.

10

В последние десять лет мы выяснили, что деревья помнят свое детство. Норвежские ученые собрали семена «потомков» одной и той же ели (что делает их наполовину клонами родителя), выросших в холодном и теплом климате. Затем они прорастили тысячи этих семян в абсолютно одинаковых условиях и высадили выжившие взрослеть в небольшом лесу.

Каждую осень все ели поступают одинаково: они проводят «закладку почек» — перестают расти в ожидании первых заморозков. Семена из того эксперимента норвежских ученых были генетически идентичными деревьями, выросшими бок о бок в одном и том же лесу. Несмотря на это, те из них, что были привезены из холодного климата, постоянно начинали «закладку» на две-три недели раньше, чем их южные кузены, готовясь к более долгой и морозной зиме. Все деревья в этом опыте выросли в одинаковых условиях, но рожденные в холоде помнили свои годы в состоянии эмбриона, пусть даже эти приступы ностальгии то и дело мешали их нормальной жизни.

Мы не знаем точно, как работает их память. Возможно, она является результатом нескольких сложных биохимических реакций и взаимодействий. Как работает человеческая память, ученые не знают тоже. По их мнению, это результат нескольких сложных биохимических реакций и взаимодействий.