Северные деревья с крупными почками должны получать какое-то преимущество от того, что заранее упаковывают листья и цветки, причем оно должно стоить тех серьезных затрат, которые растение несет, так долго содержа почки, прежде чем они проснутся. Я думаю, главное, что дают заранее сформированные и ждущие всю зиму листья и цветки, – это возможность быстро перейти к делу весной: по сигналу почки готовы резко раскрыться, и это позволяет дереву максимально использовать краткий промежуток времени, отведенный на рост. В Новой Англии деревья должны всего за три коротких месяца образовать листья – аппарат фотосинтеза – и успеть получить с них энергетическую прибыль. Долгожданная весна на севере настает внезапно. Всего за неделю-другую тают снег и лед, а голая земля начинает поглощать тепло. За каких-то три-четыре дня в середине мая голый буковый лес покрывается пологом нежно-зеленых листьев, впитывающих солнечный свет.
Впрочем, в стремлении деревьев ухватить побольше света таится опасность: молодые листья уязвимы к холоду. В спящем состоянии почка, как насекомое в диапаузе, может перенести зимой самую низкую отрицательную температуру. Но, когда почка «проснулась» и в ее ткани стала поступать вода, возникает риск. В свою очередь, почки подвергают риску и все дерево, потому что на листьях может собраться мокрый снег, под которым обломятся ветки. Это дилемма. Почки должны открыться как можно раньше, но не слишком рано. Деревья живут долго и, наверно, могут позволить себе в какой-то год потерять из-за мороза цветки, потому что сэкономленную в этот год на плодоношении энергию можно вложить в рост, который позволит дать еще больше плодов на следующий год. Но, если от мороза погибнут листья, проблема будет серьезнее: когда дерево упускает свою долю при раздаче солнечного света или теряет ветви под тяжестью снега, это плохо сказывается на росте и размножении. Иногда листья могут образоваться вновь, но это энергетически затратно. Однако деревья редко обманываются фальстартом, например, в виде оттепели в середине зимы. Откуда они знают, когда запускать движок метаболизма и раскрывать почки?
Почки подчиняются локальному графику, который задает система сигналов, таких как продолжительность дня, сезонная длительность испытываемого растением холода и тепло. Одного тепла недостаточно. Так, если пересадить сахарные клены с севера в Джорджию, почки на деревьях не раскроются, потому что для этого сначала растение должно долгое время испытывать холод как своеобразный признак того, что зима случилась. Это в чем-то похоже на стратегию куколок сатурнии цекропии, из которых не вылупляются бабочки, пока куколка достаточно долго не побудет охлажденной.
Там, где я в основном провожу время, на западе Мэна и в Центральном Вермонте, молодые листья на всех листопадных деревьях обычно появляются более-менее одновременно, в середине мая, за короткий промежуток длиной около двух недель. Первыми листья вырастают на осинообразном тополе и березе, последними – на дубах и ясене. Посередине – буки, клены и другие. Но цветочные почки аборигенных лесных деревьев распускаются в определенной последовательности на протяжении полугода, начиная в марте или апреле с тополя, ольхи, красного клена и рогатой лещины, затем в июне переходя к липе, в июле – к американскому каштану и кончая гамамелисом в октябре (важно отметить, что у видов, которые зацветают последними, перед зимой не образуются почки с заранее сформированными цветками). У таких деревьев, как яблоня, черешня и ирга, где цветки и листья находятся в одной и той же почке, цветение обычно проходит быстро и пышно, а почти сразу вслед за этим появляются листья.
Когда листья и цветки находятся в почках отдельно друг от друга, как у ивы, тополя и ольхи, дерево может раскрыть цветочные почки за месяц до почек с листьями или, наоборот, через пять месяцев после них, как гамамелис. У ветроопыляемых деревьев цветки иногда распускаются за месяц и больше до листьев, которые задерживают потоки ветра. И наоборот, опыляемая пчелами липа зацветает через месяц и больше после того, как распустились листья, в конце лета, когда популяции пчел достигают своего пика. Гамамелису услуги по опылению оказывают зимние бабочки рода Eupsilia, активные осенью и зимой (см. главу 14).
На иве в ответ на потепление набухли цветочные, но не листовые почки
Раскрытие почек – удивительный процесс, но многие не придают ему значения. Мне нравится видеть напоминания о весеннем чуде, особенно в разгар зимы, когда у полных жизни деревьев совершенно неживой вид. Каждый год в январе, феврале и марте я выхожу в лес, собираю немного веток с деревьев и кустов, приношу домой и ставлю в банку с водой. В помещении почки некоторых растений можно уговорить раскрыться (ботаники называют это выгонкой) как минимум на три месяца раньше, чем в обычных условиях под открытым небом. Ветки осинообразного тополя, ивы, рогатой лещины, серой ольхи и красного клена, если собрать и принести их в дом уже в январе, зацветут и будут сбрасывать пыльцу (в лесу цветки этих деревьев и кустарников тоже распускаются первыми, в начале марта или в апреле, когда на земле еще лежит снег). А вот листовые и цветочные почки поздноцветущих деревьев, например американской липы, обычно реагируют на тепло моего кабинета не раньше марта.
Когда на улице бушует метель и стоит мороз ниже –15 °C, банка с ветками напоминает мне о том, что зимой деревья полны жизни. Почки на ветках под открытым небом подобны бегуну, который дольше полугода готовился к большому забегу, а теперь ждет сигнала на старте.
В конце апреля или начале мая пиковые потепления станут сигналом, по которому ветки и листья ринутся в гонку за солнечным светом. В 2002 году такое потепление в виде двух дней с температурой 34 °C настало необычно рано, 19 и 20 апреля. На тополях, черешне, ирге и сахарных кленах стали разворачиваться листья, а через два дня ирга и сахарные клены зацвели. За следующие десять дней случились две метели с морозами. Через неделю с неба опускались крупные хлопья снежинок, налипая на листья и цветки. Деревья как будто совершили фальстарт и рванули вперед до сигнала. Если так, они сами же будут наказаны. На этот раз все выглядело нормально, но я думаю, что растения серьезно рисковали. Поплатиться пришлось всего лишь несколькими сломанными ветками и опавшими листьями. Как и у пчел, преждевременно вылетавших из улья на поиски пищи, ставка окупилась.
25. Ключ к тайне королька?
Корольки маленькие, красивые, чистые в своей простоте. Думая о них, я вспоминаю снежные кристаллы. Каждый кристалл – шестиконечная звездочка, образованная в соответствии с непреклонными законами физики и химии. Все они совершенны. Но по форме они поразительно разнообразны, отчасти потому, что малейшее случайное событие в ходе образования кристалла определяет весь последующий процесс его роста.
