Владимир Петров - Мир лесных растений
Круглый год сосна стоит в своем неизменном зеленом наряде. Даже зимой, в лютую стужу она выглядит, как летом. Ее зеленые иглы словно не боятся мороза. А чем опасен мороз для хвоинок? Конечно, не тем, что превратится в лед вода, которая в них находится. От этого никак нельзя защититься. Опасно другое — высыхание. Вот что грозит зимой всем живым надземным частям растений, содержащим воду, в том числе и хвоинкам. Ведь передвижения воды по растению зимой нет, и восполнить потери влаги нельзя. В то же время потерять воду на морозе очень легко: она и в стужу довольно быстро испаряется.
Но зимой хвоинки сосны надежно защищены от высыхания, потеря воды им не грозит. Каждая хвоинка покрыта снаружи тонкой, но непроницаемой для воды пленкой-кутикулой. Микроскопические клапаны-устьица, во множестве разбросанные по поверхности хвоинки, плотно закрыты. Через них вода также не может испариться. Для надежности каждое устьице «запечатано» воском. Словом, почти полная герметизация.
Внутреннее строение хвоинки тоже не лишено интереса. В клетках ее содержатся хлоропласты — микроскопические зеленые тельца, вырабатывающие органические вещества. Почти все они располагаются только у клеточных стенок, в слое протоплазмы. И если бы у сосны были обычные клетки, количество хлоропластов, заполняющих все клетки отдельной хвоинки, оказалось бы не очень большим. Ведь хвоинки очень узкие, объем их невелик, а количество клеток в них ограничено. Но в хвоинках сосны клетки необычные. Их стенки имеют складки, вдающиеся внутрь клеточной полости, как неполные перегородки. Благодаря этому намного увеличивается внутренняя поверхность клетки, а значит, и количество хлоропластов.
Сосна — дерево вечнозеленое. Но у нее каждую весну распускаются почки и появляются молодые побеги, как и у лиственных деревьев. Присмотритесь весной к ветвям сосны. Вот перезимовавшие старые побеги с нормальной хвоей — длинной и темно-зеленой. А на концах их — растущие молодые побеги. Они имеют светло-зеленую окраску. Настоящей хвои на них пока нет. Вместо нее короткие шиловидные отростки беловатого цвета. Каждый такой отросток — это пара юных хвоинок, еще не успевших как следует вырасти. Хвоинки плотно прижаты друг к другу и одеты снаружи общим пленчатым покровом. Начнут расти — прорвут этот «футляр», выйдут наружу.
У основания молодых побегов кое-где виднеются плотные светло-желтые грозди так называемых мужских шишечек. Каждая шишечка меньше горошины (см. рис. 1). Пройдет немного времени, и из них обильно посыплется желтая пыльца. Сосна производит огромное количество пыльцы. Целые тучи ее разносятся ветром в сосновом бору, когда деревья «пылят». Если в это время выпадает дождь, то на поверхности луж пыльца плавает в виде обильного желтого порошка, напоминающего мелко измельченную серу.
Необыкновенная расточительность сосны в отношении пыльцы понятна. Лишь ничтожный ее процент попадает на так называемые женские шишечки и производит опыление. Вся остальная масса погибает.
Пыльца сосны далеко разносится ветром благодаря особым приспособлениям, улучшающим ее «воздухоплавательные» свойства. По бокам каждой пылинки имеется два объемистых мешочка, заполненных воздухом. Они уменьшают удельный вес пыльцы и тем увеличивают дальность полета. Понятно, что рассмотреть воздушные мешочки у пылинок можно только под микроскопом, при достаточно сильном увеличении. Простым глазом они, конечно, не видны.
Женские шишечки сосны появляются весной на концах молодых побегов. Они имеют вид маленьких зернышек размером немного больше булавочной головки. Их не сразу заметишь среди окружающих молодых хвоинок. Обычно на конце побега бывает по одной шишечке. Каждая из них проходит долгий путь развития, прежде чем станет взрослой деревянистой шишкой. В первый год она почти не растет: к осени становится не больше горошины. Зато на второй год сильно увеличивается в размерах и к зиме окончательно формируется — делается коричневатой, деревенеет. К этому времени созревают и семена. Зрелые шишки после высыпания из них семян некоторое время еще висят на деревьях, а затем опадают на землю.
Семена сосны высыпаются из шишек весной. Само семя — как просяное зерно, но оно снабжено небольшим пленчатым крылышком. Выпав из шишки и оказавшись в воздухе, крылатое семя начинает очень быстро вращаться, как миниатюрный пропеллер. Благодаря этому замедляется его падение, и ветер может уносить семя достаточно далеко от материнского дерева.
Семена сосны внешне похожи на семена ели. Но различить их нетрудно, надо только посмотреть, каким образом прикрепляется семя к крылышку. У сосны семя зажато между двумя отростками крылышка, словно охвачено с боков щипчиками. У ели способ прикрепления совершенно другой — семя лежит в углублении крылышка, как слива в столовой ложке.
Очень оригинальны всходы сосны, когда они только что появились на свет. Это маленькие растеньица, у которых стебелек короче спички и не толще обыкновенной швейной иглы. На верхушке стебелька — пучок лучеобразно расходящихся во все стороны очень тонких иголочек-семядолей (рис. 2). Семядолей у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а четыре семь. Всход сосны имеет настолько своеобразный вид, что многие, увидев его, наверняка затруднятся сказать, какое это растение. При достаточном доступе света всходы сосны через несколько лет превращаются в маленькие сосновые деревца. У таких юных сосенок уже есть заметный стволик, а веточки покрыты обычными хвоинками, расположенными попарно.
Своеобразный вид имеют молодые сосны высотой в несколько метров, если они растут при полном освещении на открытом месте. Боковые ветки таких деревьев отходят от главного ствола правильными ярусами-мутовками. В каждом ярусе ветки немного приподняты и торчат во все стороны, как спицы раскрытого зонтика. Деревце имеет как бы этажи из веток. Каждый год прибавляется очередная мутовка. Следовательно, сколько у сосенки ярусов веток, столько ей и лет от роду. Зная эту особенность роста сосны, нетрудно определить возраст молодого деревца. Только истинный возраст будет немного больше, чем получается при подсчете ярусов веток. Ведь в первые несколько лет жизни сосенки очень малы и ярусы веток у них еще не образуются. Поэтому к тому возрасту, который получился при подсчете ярусов, надо добавить еще лет пять-шесть.
Рис. 2. Проросток сосны
Подроста сосны в сосновых лесах обычно очень мало. Объясняется это тем, что в сосняках, как правило, много ели и других деревьев и кустарников, которые затеняют молодые сосенки и не дают им развиваться. Однако молодняк ели во многих сосняках довольно обилен — ему не страшно затенение. Именно он идет на смену старым деревьям сосны. Пройдет немного времени, и, если не вмещается человек, сосняки уступят место ельникам. Процесс вытеснения сосны елью наблюдается почти на всей территории европейской части страны.
Почему же светолюбивая сосна дожила до наших дней и ее еще в далеком прошлом не вытеснила теневыносливая ель? Этого не произошло по той причине, что у сосны был своеобразный союзник — низовой лесной пожар. При таком пожаре горит только опавшая сухая хвоя на почве. Однако этого достаточно, чтобы уничтожить почти весь молодняк ели. Дело в том, что кора ели тонкая и она плохо защищает живые ткани ствола от ожога при пожаре. Поэтому ель очень чувствительна к огню. Сосна же имеет очень толстую кору и переносит низовой пожар без повреждений. Периодически повторяющиеся низовые пожары изгоняют ель из сосняков. В прошлом такие пожары, по-видимому, случались гораздо чаще, чем сейчас. Поэтому сосняки и уцелели до наших дней.
Сейчас сосна чувствует себя в полной безопасности только на очень сухих песчаных участках, где обычно развиваются лишайниковые или вересковые боры. Здесь она застрахована от вытеснения елью, поскольку ее грозная конкурентка не может расти в условиях сухости почвы. Избавлена от опасного соседства сосна и на так называемых верховых болотах, где также отсутствует ель. Причина недоступности этих мест для ели — крайняя бедность почвы питательными веществами и кислородом.
Сосна — дерево удивительно нетребовательное к почве. Она мирится и с чрезвычайной бедностью почвы питательными веществами, и с крайней ее сухостью, и с резким недостатком кислорода. В этом отношении с сосной не может сравниться никакая другая древесная порода. Результаты специальных опытов показали, что молодые деревца сосны могут расти несколько лет, совершенно не получая из почвы соединений азота. Однако, хотя сосна и не погибает в крайне неблагоприятных условиях существования, растет она при этом очень плохо, выглядит сильно угнетенной. Для хорошего роста сосне, как и другим деревьям, нужна достаточно хорошая почва.
Сосна — ценная древесная порода. Она дает отличный строительный материал, прекрасные дрова. Из ее смолы вырабатывают много необходимых для человека веществ. А сколь велико оздоровительное значение сосновых лесов!
