фотосинтеза при расщеплении СО2. На один квадратный километр деревья в каждый летний день выделяют в воздух около 10 тысяч килограммов кислорода. Этого хватает при индивидуальном суточном расходе в один килограмм для того же количества людей. Каждая лесная прогулка становится настоящим кислородным душем. Но только днем. Потому что деревья производят углеводы не только чтобы сохранить их в виде древесины, но и чтобы заглушить голод. В их клетках, как и в наших, сахар совершает обратное превращение с выделением энергии и углекислого газа. Днем это не играет важной роли для состава воздуха, потому что в общем кислород остается в избытке. Ночью фотосинтез, напротив, прекращается, и углекислый газ уже не расщепляется, совсем наоборот. В темноте идет только потребление, сахар сгорает в клеточных «электростанциях», высвобождая углекислый газ. Не волнуйтесь, это не значит, что на ночной прогулке по лесу вы сразу задохнетесь! Потому что постоянные потоки воздуха заботятся о том, чтобы все составляющие его газы как следует перемешивались, так что нехватка кислорода поблизости от почвы не особенно заметна.
А как деревья дышат? Часть «легких» вы видите сами – это хвоя или листья. На их нижней стороне имеются крохотные отверстия-щели, которые выглядят как маленькие рты. Здесь выделяется кислород и поглощается углекислота – а ночью наоборот. От листьев к корням через ствол – дальний путь, поэтому корни тоже дышат. Иначе лиственные деревья умирали бы зимой, когда их надземные «легкие» опадают. Но поскольку дерево и зимой тихонько живет, а его корневая система даже продолжает расти, ему необходимо добывать энергию из резервных веществ, а для этого нужен кислород. Поэтому для дерева страшно, если земля вокруг ствола так утоптана, что мелкие воздухоносные канальцы забиты. Корни задыхаются, по крайней мере их часть, и дерево заболевает.
Еще раз о ночном дыхании. Не только деревья активно выделяют в темноте углекислый газ. В листве, мертвой древесине и других перегнивающих частях растений идет непрерывная оргия, участники которой – множество мельчайших животных, грибов, бактерий – переваривают все, что только можно, и выделяют затем обратно в виде гумуса. Зимой становится еще труднее: у деревьев наступает зимний сон, поэтому даже днем запас кислорода не возобновляется, в то время как под землей энергично продолжается почвенная жизнь – настолько кипуче, что даже при сильных морозах почва не промерзает глубже 5 сантиметров. Не опасно ли ходить по зимнему лесу? Наше спасение – глобальные воздушные потоки, которые постоянно приносят на континенты свежий воздух с моря. В соленой воде обитают бесчисленные водоросли, благодаря которым вода круглый год бурлит кислородом. Они настолько хорошо компенсируют его нехватку зимой, что мы можем прекрасно дышать даже под заснеженными буками или елями.
Кстати о сне: вы уже когда-нибудь задавались вопросом, нужен ли он деревьям? Что, если мы из наилучших побуждений стали бы освещать их по ночам, чтобы они могли производить еще больше сахара? По данным современной науки, это плохая идея. Нет сомнений, что деревья так же нуждаются в покое, как и мы, и лишение их сна имеет похожие катастрофические последствия. Уже в 1981 году журнал «Gartenamt» писал, что гибель дубов в одном американском городе на 4 процента объясняется ночным освещением. А если прервать долгий зимний сон деревьев? Этот эксперимент уже невольно провели некоторые любители лесов. Я уже рассказывал о нем в главе «Зимний сон». Они приносили к себе домой молодые дубки или буки, чтобы вырастить их в горшке на подоконнике. В уютной гостиной не бывает зимних температур, так что молодые деревца не уходили на покой и продолжали расти. Но однажды отсутствие сна давало о себе знать, и деревце, внешне такое здоровое, увядало. Можно было бы возразить, что далеко не каждая зима похожа на настоящую зиму, часто морозов не бывает вообще, по крайней мере на равнинах. Тем не менее лиственные деревья теряют листву и распускают ее только следующей весной, потому что они, как уже было сказано, ориентируются еще и на долготу дня. Разве деревце на подоконнике не должно вести себя так же? Возможно, да, если выключить отопление и проводить зимние вечера в темноте. Но вряд ли кто-то захочет отказаться от комфортной температуры в 21 градус и теплого электрического света, ведь они приносят в наши дома искусственное лето. А вечное лето не перенесет ни одно центральноевропейское дерево.
Почему лес зеленый?
Почему нам настолько труднее понимать растения, чем животных? Виновата эволюционная история, которая очень рано отделила нас от зеленого мира. Все наши чувства устроены по-другому, так что нам нужно напрячь фантазию, чтобы получить хоть какое-то представление о том, что происходит в деревьях. Наше цветовое зрение – хороший пример того. Я люблю сочетание сияющей голубизны неба и сочной зелени древесных вершин. Природная идиллия в чистом виде для меня лучшее средство снять напряжение. А деревья увидели бы это так же? Вероятно, ответ звучал бы: «и да, и нет». Голубое небо, то есть много солнца, несомненно тоже очень приятно букам, елям и другим деревьям. Однако для них этот цвет не столько романтичен и умиротворяющ, сколько служит сигналом к старту: «стол накрыт». Ведь безоблачный небесный свод означает наибольшую интенсивность света, а значит наилучшие условия для фотосинтеза. Надо быстро собраться и напрячь все силы, голубой цвет означает много работы. Углекислый газ и вода перерабатываются в сахар, целлюлозу и другие углеводы и складируются, деревья насыщаются.
Значение зеленого цвета совсем иное. Перед тем как мы перейдем к типичному для большинства растений цвету, возникает еще один вопрос: а почему мир вообще такой цветной? Солнечный свет белый, и если предмет его отражает, он тоже белый. Значит, нас должен был бы окружать клинически ободряющий, оптически стерильный ландшафт. Однако это не так, и объясняется это тем, что каждый материал по-разному поглощает части солнечного спектра или переводит их в другое излучение. Только волны определенной длины, не поглощенные предметом, отражаются и воспринимаются со стороны, например, нашими глазами. То есть цвет живых организмов и объектов определяется цветом отражаемого ими света. У деревьев – это зеленый. Но почему не черный, почему не весь свет поглощается? В листьях свет при помощи хлорофилла преобразуется, и если бы деревья использовали все по максимуму, то есть ничего бы не оставалось, то лес и ясным днем казался бы темным, как ночь. Но у хлорофилла есть один изъян. Он демонстрирует так называемую
