Такая же картина наблюдается во многих тропических и субтропических странах, где короткий, сильно влажный период приходит на смену долгому сухому времени. Ч. Дарвин описывает Галапагосский архипелаг: «…Сухая, раскаленная поверхность, палимая полуденным солнцем, делает воздух спертым и знойным, словно он идет из печи, нам показалось даже, что кустарник неприятно пахнет. Несмотря на все мои старания собрать как можно больше растений, мне удалось собрать их очень немного, и эти жалкие былинки скорее можно было принять за арктическую, чем за экваториальную флору…»
Или вот еще: Дарвин посетил главный остров архипелага Зеленого мыса — Сант Яго.
Он рассказывает, что на обширных равнинах этого острова, покрытого лавами, трудно найти какую-нибудь былинку. Дождей здесь почти не бывает, но зато есть в году короткий промежуток времени, когда льют настоящие ливни. И вот тогда буквально из каждой трещины пробивается зелень. В условиях засухи в определенное время года сбрасывание листвы дает растению выгоды.
В наших широтах зима — засушливый период в жизни растений. Корни растений с трудом подают воду, а испарение продолжается даже в самые сильные морозы. Если бы деревья сохранили на зиму свой летний наряд, то они засохли бы. Мы привыкли считать зиму только холодным временем года, забывая, что она является и сухим временем года.
В одних странах листопад наступает в период жары, а в других — у нас — в период холодов. Но и там и здесь листопад жизненно необходим растению, потому что предохраняет его от высыхания. Растение испаряет очень много влаги. На 100 граммов сухого вещества листьев за лето испаряют:
дуб — 54,6 килограмма воды,
береза — 81,4
ясень — 85,6
А вот сосна испаряет воды только 9,4 килограмма.
Теперь понятно, почему сосна и ель могут красоваться и зимой в своем зеленом уборе. Ведь их хвоя испаряет в несколько раз меньше воды, чем листья дуба, клена и других лиственных пород.
На примере листопада мы видим, как сложно понятие о пользе организма. Листья гибнут, растение, конечно, теряет при этом некоторые питательные вещества, но польза, получаемая при этом, перевешивает вред, и в результате гибели органов-листьев организм выигрывает в целом.
Во влажных советских субтропиках, на Черноморском побережье Кавказа, например в Сочи, в январе днем так тепло, что люди ходят в легких костюмах. На деревьях нет листьев, лианы голые. Значит, и здесь лиственные леса лишь летнезеленые.
Еловые и хвойные леса условно могут быть названы вечнозелеными. Их хвоя сменяется в течение нескольких лет.
А есть ли настоящие вечнозеленые растения?
На острове Яве, в Байтензорге, имеется огромный тропический ботанический сад. Вот там, в условиях влажного тропического климата, наблюдали за многими древесными породами, чтобы выяснить, существует ли у них листопад. Оказывается, что существует, но он протекает по-другому, чем у нас. Например, японское гинкго сбрасывает свои листья в течение нескольких дней. Листопад происходит в зависимости от продолжительности жизни листьев, приблизительно через одни и те же промежутки времени. А продолжительность жизни листьев у разных видов растений очень различная.
Бирючина японская … 2
Падуб … 2
Дуб … 2
Золотое дерево … 2–3
Чайный куст … 2
Японская криптомерия … 4
Китайская зонтичная пихта … 8
Пихта твердая … 15
Это показывает, что листопад может происходить у растений не только от засухи, что листопад происходит периодически, и продолжительность периода, через который происходит смена листьев, является характерной для вида растений. Значит, и в этом случае сбрасывание листвы вызывается здесь тоже какой-то жизненной необходимостью.
Засухи в данном случае нет. Причина листопада здесь другая.
Всю свою жизнь растение усиленно испаряет воду, засасывая корнями из почвы всё новые и новые порции ее. Почвенная вода представляет собой раствор минеральных солей. Часть их остается в клетках листа не использованной на питание растения. К осени их накапливается порядочно. Это видно на таком примере: в конце мая листья бука содержат 4,6 % золы; в конце июля — 7,4 %; в конце октября — 10–8 %.
Накопление минеральных солей в листьях мешает нормальному режиму растения. Сбросив листья, растение восстанавливает условия для своей нормальной жизнедеятельности.
Вот почему листопад происходит и у растений влажного тропического климата.
Итак, мы называем вечнозелеными такие растения, у которых смена листьев происходит постепенно и поэтому незаметно для глаз.
Суровые условия нашего северного климата внесли известную правильную периодичность в смену убора деревьев. А в сырых тропиках даже у экземпляров одного вида все эти фазы — опадание листьев, покой в росте и выгонка новых побегов с новыми листьями — проходят в разное время года.
Исследователи описывают, что там можно рядом встретить два дерева одного вида, но одно с новыми побегами, другое — со старыми. Больше того, можно видеть, как на одном и том же дереве одни ветви голые, другие — с почками, третьи — с листьями.
Наши дубы, яблони, груши, перенесенные в условия сырых тропиков, хоть и сбрасывают там свои листья, но в этом сбрасывании теряют прежний порядок.
В новых условиях наследственность их потеряла прежнюю устойчивость. Другие условия жизни — и, значит, по-другому начали протекать жизненные процессы растения.
А нельзя ли заставить летнезеленые растения стать вечнозелеными?
Ближайший помощник И. В. Мичурина П. Н. Яковлев привил черенок лимона к однолетнему гибридному сеянцу груши «бере зимняя Мичурина» и держал растение в горшке в теплице. И что же? Груша должна была бы сбросить свой зеленый наряд к зиме, как это обычно и происходит с летнезелеными растениями в комнатных условиях. Но оказалось совсем другое.
Черенок лимона привит на сеянец груши.
Подвой-груша под влиянием вечнозеленого лимона перестала сбрасывать свою листву на зиму.
Попробуйте в живом уголке повторить этот интересный мичуринский опыт: заставьте грушу стать вечнозеленым растением.
Такого рода наблюдения и опыты ставились не раз. И оказывается, что летнезеленые растения, например персик, при культуре их в условиях тропического климата превращаются почти в вечнозеленые. Причем, если выращивать европейские растения в условиях тропиков прямо из косточек, то это превращение происходит значительно быстрее, чем в случае выращивания прививок.
Персик выращивался из косточки на острове Реюнион (Присоединения). Этот остров лежит к востоку от Мадагаскара. В новых условиях у персика постепенно сокращался период покоя, и через десять-двенадцать лет персик становился почти вечнозеленым. То же наблюдалось здесь у яблони и айвы, вывезенных из Европы и выращиваемых из семян. Эти примеры прекрасно подтверждают мичуринское положение о том, что молодые растения легче приспособляются к новым условиям жизни.
Известны случаи, когда вечнозеленые растения в изменившихся условиях начинают сбрасывать листву. В 1939 году при обследовании лесов Северного Кавказа, Туапсе было замечено, что пробковый дуб (вечнозеленый), посаженный в горах, стал сбрасывать свои листья на зиму, выдерживая мороз 23 °C.
Понятно, что такое превращение древесных пород затрагивает не только листья, но вызывает вообще полную перестройку жизнедеятельности дерева, приспосабливающую его к новым условиям.
Замечено, что один и тот же вид растений на горах и в долинах теряет листву в разные сроки. Листопад у дуба, растущего на горах, начинается раньше, чем в долинах. В чем причина? Почва в незащищенных от ветров гористых местностях быстрее охлаждается, чем в низменностях. Почвенные растворы перестают всасываться корнями, и начинается листопад.
С другой стороны, замечали, что в сырых тенистых оврагах березы и другие лиственные породы стоят совсем зелеными в то время, как с других экземпляров этих же видов на сухих холмах спадают последние листья.
Несомненно, что изменения погоды оказываются на ходе листопада. Сырая, пасмурная осень сопровождается обычно медленным листопадом. Ясные морозные дни, особенно с ветром, уносят сразу чуть ли не все листья дерева. Самый период листопада у разных пород — различной длительности. Если липа теряет свою листву в две недели, то у березы листопад продолжается около двух месяцев. Листопад у березы считается самым длительным. Замечено также, что разные деревья одного и того же вида, растущие рядом друг с другом, примерно в одних и тех же условиях, теряют листву тоже в разные сроки.
Нередко спрашивают: «Разве в наших местах растут вечнозеленые дубы? Мы видели зимой дуб, покрытый зелеными листьями». Действительно, у нас встречаются такие дубы. Листья их зимой мертвые, но крепко держатся на ветвях. Только в начале весны они опадают. Это «поздний дуб», так называют его в отличие от «раннего дуба», нормально сбрасывающего листву.
«Поздний дуб» и весной запаздывает. Его цветение и распускание почек происходит в среднем на 15–20 дней позже по сравнению с ранней формой. Возможно, что и у других древесных пород встречаются ранние и поздние формы. Для Кавказа, например, найдены поздние буки и каштаны.
В одном месте этой книжки говорилось о селезеночнике как раннецветущем растении. Бледнозолотистые пятна селезеночника мы можем встретить и осенью, но в июле и в августе — никогда. Это ранневесеннее растение быстро созревает и приносит плоды. Уже в июне все наземные части селезеночника отмирают, и только под землей сохраняется его корневище с почками. В сентябре селезеночник опять дает листья и бутоны. Как объяснить такое своеобразное развитие селезеночника?
В наших широтах весной и осенью продолжительность дневного освещения примерно одинакова, зато летом она значительно увеличивается.