Общаются ли деревья между собой?

Лесничий из Германии отвечает утвердительно, его идеи встряхивают научный мир.

Я прогуливаюсь в горах Айфеля в Западной Германии, мимо соборных рощ дубов и буков, и у меня появляется странное чувство, словно я вхожу в сказку. Деревья оживают и наполняются волшебством. Для тех, кто не знает, уточняю: деревья общаются между собой. Они участвуют в грандиозных трудностях и смертельно опасных драмах. Чтобы вырасти настолько высокими, они нуждаются в сложной сети взаимоотношений, союзов и родственных связей.

Мудрые древние матери вскармливают свою поросль соками и предостерегают соседей от опасного приближения. Беззаботная молодь рискует, сбрасывая листья, пробуя разное количество воды и света, зачастую оплачивая эти игры своими жизнями. Кронпринцы ожидают падения монархов, чтобы занять их места в сиянии солнца. Всё это происходит крайне медленно, соответствуя скорости жизни деревьев, так что мы можем видеть лишь стоп-кадр этого действа.

Мой проводник словно умеет разговаривать с деревьями. Петер Воллебен (Peter Wohlleben) – немецкий лесничий и писатель, у него редкий дар понимать потаённую жизнь деревьев и способность объяснять это образно и понятно. Он высокий и прямой, как сами деревья, которыми он восхищается, и в это ясное холодное утро синева его глаз почеркнута синью неба. Воллебен посвятил свою жизнь изучению деревьев и заботе о них. Он превратил этот лес в национальный заповедник. Вместе со своей женой Мириам лесничий живёт в простой хижине недалеко от удалённой деревни Хюммель.

В возрасте 53 лет он неожиданно стал знаменитостью. Его книга «The Hidden Life of Trees: What They Feel, How They Communicate» («Скрытая жизнь деревьев: что они чувствуют и как общаются»), написанная по настоянию жены, продана более чем 80 тысячами экземпляров в Германии и попала в списки бестселлеров в 11 других странах, включая США и Канаду. (Воллебен обратил своё внимание и на другие живые существа, написав книгу «Inner Life of Animals» – «Скрытая жизнь животных», недавно вышедшей в переводе).

В научном понимании деревьев происходит переворот, и Воллебен – первый писатель, подавший эти удивительные факты широкой публике. Современные научные работы, проведённые в уважаемых университетах Германии и всего мира, подтвердили то, о чём он давно догадывался, наблюдая за лесом. Деревья гораздо более отзывчивы, общительны, мудры – и даже разумны, – чем мы думали.

Воллебен сминает свежий снег большими зелёными ботинками, на кончике его носа блестят от солнца капли росы. Он ведёт меня к двум массивным буковым деревьям, растущим по соседству. Лесничий указывает на их по-зимнему обнажённые кроны – они, кажется, осторожно стараются не посягать на пространство соседа. «Эти двое – старые друзья, – поясняет он, – они очень деликатно делят между собой солнечный свет, да и их корневые системы тесно связаны. В подобных случаях вскоре после смерти одного погибает и другой, потому что они зависят друг от друга».

Со времён Дарвина деревья привычно считать одиночками, соревнующимися за воду, питательные вещества и солнечный свет, где победители ослабляют побеждённых и высасывают из них соки. В частности, лесная промышленность рассматривает леса как создающие древесину структуры, где выживают сильнейшие.

Уже есть научные доказательства, опровергающие эту идею. Доказано, что деревья одного вида – это община, что возможны союзы и с деревьями других видов. Деревья в лесах стали жить сообща, во взаимозависимых отношениях, основанных на общении и коллективном разуме, почти как в колониях насекомых. Живые колонны уводят взгляд вверх к их широким кронам, но главное взаимодействие происходит внизу, в нескольких сантиметрах под нашими ногами.

«Кто-то называет это ‘wood-wide web’ (‘вселесная сеть’), – произносит Воллебен с немецким акцентом. – Все деревья здесь, да и в любом лесу, который не слишком повреждён, соединены друг с другом через подземную сеть грибниц. Через них деревья делятся водой и питательными веществами, через них и общаются. Например, они посылают сигналы тревоги при засухе, болезни или атаке насекомых – и другие деревья меняют своё поведение, получив эти сообщения».

Учёные называют это микоризной сетью. Тонкие корневые волоски деревьев соединяются с микроскопическими грибными волоконцами, создавая связи в этих сетях, которые, по-видимому, действуют на основе симбиоза между деревьями и грибами. В качестве вознаграждения за свои услуги грибы получают около 30% углеводов, производимых деревьями при фотосинтезе. Сами грибы насыщают почву азотом, фосфором и другими минералами, которые потребляются деревьями.

Для молодой поросли в тенистой глубине леса эта сеть в прямом смысле жизненно важна. Страдая от нехватки солнечного света, необходимого для фотосинтеза, они выживают за счёт того, что большие деревья, в том числе и родительские, через сеть нагоняют углеводы в их корни. Воллебен часто приговаривает, что материнские деревья «вскармливают свою молодь» – выразительная метафора.

Однажды он набрёл на буковый пень примерно полутора метров в поперечнике. Само дерево упало 400 или 500 лет назад, но когда Воллебен поскрёб поверхность пня перочинным ножом, он обнаружил нечто изумительное: пень всё ещё зеленел хлорофиллом. Этому есть только одно объяснение: окружающие буковые деревья поддерживали этот пень, нагнетая в него углеводы через сеть. «Таким поведение буки напоминаю мне слонов», – делится Воллебен. «Они отказываются покидать своих умерших, особенно если те были большими, древними, почитаемыми матриархами».

Для общения через сеть деревья обмениваются химическими, гормональными и медленными электрическими сигналами, которые учёные только начинают расшифровывать. Эдвард Фармер (Edward Farmer) из Университета Лозанны в Швейцарии изучал электрическую пульсацию и обнаружил сигнальную систему, основанную на разности потенциалов. Эта система удивительно похожа на нервную систему животных (хотя учёный и не делает вывода о наличии у растений нервов или мозга). Сигналы тревоги, по-видимому, составляют основную часть общения между деревьями, хотя Воллебен задаётся вопросом, только ли об этом беседуют деревья. «О чём говорят деревья, когда нет опасности и они довольны? Мне было бы интересно узнать». Моника Гальяно (Monica Gagliano) из Университета Западной Австралии получила доказательства, что некоторые растения могут воспринимать и издавать звуки – в частности, потрескивание в корнях частотой 220 Гц, неслышимое для человека.

Деревья общаются и через воздух, используя феромоны и другие запаховые сигналы. Любимый пример Воллебена встречается в жарких пыльных саваннах Африки к югу от Сахары, где символами стали колючие акации с широкими зонтичными кронами. Если жираф начинает жевать листья акации, дерево замечает повреждение и испускает сигнал тревоги в виде этилена. Обнаруживая этот газ, окрестные деревья накачивают в свои листья таннин. В достаточно большом количестве это вещество может вызвать у крупных травоядных заболевания или даже стать причиной их гибели.

Жирафы к этому приспособились, развиваясь вместе с акациями, поэтому они обгладывают побеги, двигаясь против ветра, чтобы предупреждающий сигнал не достиг деревьев впереди. Если ветра нет, жираф пройдёт до места следующего кормления метров сто – так далеко этилен в неподвижном воздухе не распространяется. Можно сказать, даже жирафы знают, что деревья общаются между собой.

Деревья могут обнаруживать запахи своими листьями, которые Воллебен называет их обонятельными органами. У них есть и вкусовой орган. Например, когда на вязы или сосны нападают гусеницы, поедающие листву, деревья определяют слюну гусениц и выделяют феромоны, привлекающие паразитических ос. Осы откладывают яйца в этих гусениц, и личинки поедают тех изнутри. «Очень неприятно для гусениц, – замечает Воллебен, – и очень умно для деревьев».

Недавнее исследование в Лейпцигском Университете и Немецком Центре Интегративных Исследований Биоразнообразия (German Centre for Integrative Biodiversity Research) показывает, что деревья знают вкус слюны оленей. «Когда олень грызёт ветку, деревья посылает в неё защитные химические соединения, ухудшающие вкус листьев. Когда человек ломает ветку руками, дерево понимает разницу и присылает вещества для заживления раны».

…Наша обувь приминает сверкающий снег. Время от времени я обдумываю возражения антропоморфным метафорам Воллебена, но чаще чувствую, как тают мои невежество и слепота. Я раньше не задумывался о деревьях и не смотрел на жизнь с их точки зрения. Я считал деревья чем-то само собой разумеющимся, что для меня теперь уже невозможно.

Мы пришли на место, которое он называет учебным классом. Молодые буковые деревья, каждый по-своему, энергично решают фундаментальную задачу своего существования. Как и любое дерево, они нуждаются в солнечном свете, но здесь, под пологом ветвей, доступно только 3% света в лесу. Одно из деревьев – «всезнайка». Его ствол причудливо изогнут, нелепо пытаясь уловить как можно больше света, вместо того, чтобы расти ровно, правильно и терпеливо, как его более благоразумные «одноклассники». «Неважно, что его родительница подпитывает его – это молодое дерево всё равно умрёт», – говорит Воллебен.

Другое дерево растёт двумя странно длинными боковыми ветвями, пытаясь получить свет, проникающий через небольшую брешь в лесном пологе. Воллебен опасается, что такая «глупость и безрассудство» может в будущем привести деревце к потере устойчивости и погубить его. Он говорит так, будто эти просчёты – сознательные и разумные решения, хотя на самом деле это лишь разные методы естественного отбора, организовавшие нерассуждающую гормональную командную систему деревьев. Конечно, Воллебен знает это, но его основная цель – заинтересовать людей жизнью деревьев, в надежде, что люди будут защищать леса от чрезмерной заготовки древесины и других бедствий.

Когда-то Воллебен был хладнокровным лесорубом – так его научили. В школе лесничих его учили, что деревьям нужно прореживание, что опыление гербицидами и пестицидами с вертолётов необходимо, и что тяжелые механизмы – лучшее оборудование для лесозаготовки, хотя они терзают почву и рвут микоризу. Более 20 лет он работал именно так, искренне веря, что так лучше для любимых с детства лесов.

Он начал задавать опросы ортодоксам своей профессии после того, как посетил несколько частно управляемых лесов в Германии, которые не подвергались прореживанию, опылению или машинной лесозаготовке. «Деревья там были настолько больше и богаче, – говорит он. – Нужно было повалить всего несколько штук, чтобы получить значительное количество древесины – и это делали с использованием лошадей, чтобы уменьшить вмешательство».

В то же время он изучал ранние исследования, посвящённые микоризе и материнским деревьям, и исследования, посвящённые общению между деревьями, поступающие из Китая, Австралии, США, Великобритании и Южной Африки. Когда Воллебен получил указание расчистить лес около его родной деревни Хюммель – сказочный лес, по которому мы гуляем всё утро, – он выдумывал отговорки и изворачивался несколько лет. Затем, в 2002 году, он обратился к поселянам и проявил мастерство убеждения.

После его речи они согласились отказаться от выручки от продажи древесины, превратить лес в национальный заповедник и позволить ему постепенно вернуться к первозданному величию.

Для получения дохода лесничий создал кладбище в чаще, где любители природы платили за то, чтобы их кремированные останки были похоронены в простых урнах. «Деревья здесь словно надгробные памятники», – поясняет Воллебен. Есть там и несколько лошадей, используемых для лесозаготовки, и посетители платят за конные экскурсии по лесу. Долгие годы он вёл эти экскурсии сам, используя живые, образные, эмоциональны выражения, чтобы подчеркнуть таинственное величие чрезвычайно медленной жизни деревьев. Это настолько нравилось посетителям, что жена Воллебена убедила его написать книгу в том же ключе.

Он обращался к нескольким учёным с вопросами, появляющимися в размышлениях над методами промышленников. «Другие лесничие не опровергают мои данные, ведь я ссылаюсь на научные источники. Вместо этого они называют меня эзотериком, а это в их среде почти ругательство. Ещё они прозвали меня «обнимающимся с деревьями», что неверно. Я не считаю, что деревья отзываются на объятия».

**********

За 8 тыс километров отсюда, в Университете Британской Колумбии в Ванкувере Сюзанна Симард (Suzanne Simard) и её аспиранты делают изумительное открытие, касающееся восприимчивости и взаимосвязанности деревьев дождевого леса умеренных широт востока Северной Америки. По мнению Симард, профессора экологии лесов, их исследование показывает ещё и ограниченность научного метод западной науки как такового.

Симард – светловолосая, дружелюбная, проводящая много времени на открытом воздухе; она говорит с канадским акцентом. В научном сообществе она наиболее известна за своё длительное исследование микоризных сетей и определение имеющих многочисленные связи «узловых деревьев», как их называют в отчётах, или «материнских деревьев», как она предпочитает называть их сама в беседах. Петер Воллебен часто ссылается на её труды в своей книге.

Материнские деревья – самые крупные и старые в лесу, с наибольшим числом связей в микоризных сетях. Необязательно эти деревья женского пола, но Симард видит их в заботливой и поддерживающей материнской роли. Своими глубокими корнями они поднимают воду и обеспечивают ею сеянцы, чьи корни расположены неглубоко. Матриархи помогают соседним деревьям, отправляя им питательные вещества, а если соседи испытывают трудности, материнские деревья распознают их сигналы тревоги и соответственно усиливают поток питания.

В студгородке в лаборатории экологии леса студент последнего курса Аманда Эсэй (Amanda Asay) изучает узнавание внутри семьи у Дугласовых пихт. (Эколог Брайан Пиклз (Brian Pickles) из английского Университета Рединга был в этом проекте научным руководителем и соавтором с Эсей и другими). Используя саженцы, Эсей и её товарищи показали, что связанные родством пары деревьев узнают корневые кончики родственников среди корневых кончиков неродственных им саженцев, и, кажется, оказывают им расположение, посылая углеводы через микоризную сеть. «Мы не знаем, как они это делают, – говорит Эсей, – Возможно, с помощью запахов – но где запаховые рецепторы в корнях деревьев? Мы без понятия».

Другой студент последнего курса, Аллен Ларок (Allen Larocque), выделяет лососевые изотопы азота из образцов грибов, собранных возле Белла Белла, островного поселения, удалённого от центрального побережья Британской Колумбии. Его команда изучает деревья, растущие возле рек, в которых водится лосось. «На наше счастье, азот лосося имеет очень характерные химические характеристики, по которым его легко обнаружить, – объясняет студент, – Мы знаем, что медведи под деревьями поедают лососей и оставляют их скелеты. Мы обнаружили, что деревья усваивают азот лососей и делятся им друг с другом через сеть. Это взаимосвязанная система рыба-лес-грибы».

Ларок интересуется, какую лучше подобрать метафору, чтобы описать этот обмен и поток питательных веществ от материнского дерева к их соседям и отпрыскам. «Совместное использование, как у хиппи? Или экономические взаимоотношения? Или постаревшие материнские деревья «протекают»? Я думаю, что всё это вместе, но мы не знаем точно».

Учёные только начинают исследовать язык деревьев, как считает Ларок. «Мы не знаем, что они сообщают феромонами большую часть времени. Мы не знаем, как они ощущают происходящее внутри своих тел. У них нет нервной системы, но всё же они могут чувствовать, и испытывать что-то наподобие боли. Подрубленное дерево испускает электрические сигналы, как раненая ткань тела».

За ланчем из сэндвичей в студгородке Симард делится своим недовольством научными методами, а Ларок внимательно её слушает. «Мы не задаём верные вопросы о взаимосвязанности деревьев в лесу, потому что мы все обучены как редукционисты. Мы разбираем всё на части и изучаем один процесс в данный промежуток времени, хотя и знаем, что так изолированно они не происходят. Когда я гуляю по лесу, то ощущаю вдохновение от целостной гармонии, но мы не можем создать её схему или измерить это. Мы не можем даже создать схему микоризных сетей: в одной чайной ложке лесной почвы множество километров волокон грибов».

После обеда она ведёт меня в пышную старую рощу из виргинского можжевельника, крупнолистного клёна, канадских елей и Дугласовых пихт. Когда Симард идёт по лесу, её лицо светится, а ноздри трепещут, вдыхая свежий, влажный, ароматный воздух.

Она указывает на высокого подоблачного гиганта с серой морщинистой корой. «Этот можжевельник, возможно, тысячелетнего возраста. Он – материнское дерево для других здешних можжевельников; он связан и с клёнами. Клёны и можжевельники в одной сети, ели и пихты – в другой».

Почему деревья делятся ресурсами и создают союзы с деревьями других видов? Разве естественный отбор не предполагает их соперничества? «Вообще-то деревьям нет практического смысла захватывать ресурсы. В здоровом, стабильном лесу они живут дольше и плодятся чаще. Поэтому они научились помогать своим соседям».

Если соседи погибают, в защитном куполе леса открываются прорехи. Под возросшим потоком солнечного света оставшиеся стоять деревья могут фотосинтезировать активнее и расти быстрее, но, по словам Симард, они более уязвимы и живут короче. Ослабевает и микоризная сеть. Летом больше солнечного жара достигает нежной лесной почвы, нарушая прохладу и влажность тщательно отрегулированного микроклимата, который предпочитают лесные деревья. В лес легче проникают и опасные ветра, без защитного купола крон соседних деревьев выше риск повреждений.

Глядя на этих древних гигантов с соединёнными кронами, невозможно осмыслить всё то, что они пережили вместе за века. Губительные бедствия могут прийти в любом виде: штормовые ветра, ледяные штормы, удары молний, пожары, засухи, наводнения, уйма постоянно возникающих болезней, тучи прожорливых насекомых.

Нежные молодые побеги обгладываются животными. Агрессивные грибы в постоянной готовности ожидают ранения или слабости, чтобы начать разрушение плоти деревьев. Исследования Симард показывают, что материнские деревья – живой заслон против этих разнообразных бед. Если самые крупные и старые деревья леса срублены, уровень выживания молодых деревьев существенно снижается.

Неспособные уйти от опасности, падая неисчислимыми жертвами человеческой потребности в земле и заготовки леса, леса сталкиваются ещё и с ускоряющимся негативным изменением климата, и это новый главный вопрос работ Симард. Она недавно запустила 100-летний эксперимент на Дугласовых пихтах, орегонских соснах, соснах Муррея и западных лиственницах в 24 разных местах в Канаде. Она называет это «проект материнских деревьев».

На просьбу обобщить цели этого проекта Симард перечисляет: «Как можно сохранить материнские деревья при лесозаготовке и использовать их для создания выносливых лесов в условиях быстрой смены климата? Нужно ли помогать миграции лесов, распространяя семена? Нужна ли генная инженерия, чтобы создать саженцы, более устойчивые к холоду в новых регионах? Наверно, я захожу слишком далеко. Это мой способ вернуть деревьям то, что они дали мне – вдохновение, целостность и смысл жизни».

**********

Не все учёные разделяют новое веяние обожания деревьев. Там, где Симард видит сотрудничество и распределение, её противники видят личную выгоду и случайные приспособительные изменения. Стивен Вудвард (Stephen Woodward), учёные-ботаник из Абердинского университета в Шотландии, предостерегает от идеи, что деревья при атаке насекомых общаются друг с другом – по крайней мере как мы это понимаем в человеческих терминах. «Они не посвящают эти сигналы кому-либо, – говорит он. – Они просто выделяют вещества из-за стресса. Другие деревья принимают их. Здесь нет намерения предупредить».

Линкольн Тэйз (Lincoln Taiz), ушедший на пенсию профессор биологии растений из Калифорнийского университета в Санта-Круз и соавтор учебника «Plant Physiology and Development», считает исследования Симард «необычными и пленительными», но не находит доказательств тому, что взаимодействие между деревьями «выполняется умышленно или намеренно». «Каждый отдельный корень и отдельное волокно гриба запрограммировано природой выполнять свою работу автоматически, – написал Тэйз по электронной почте. – Так что нет дополнительной необходимости в разумности или целенаправленности». Важно заметить, что Симард никогда не заявляла, что деревья проявляют сознательность или умысел, хотя то, как она о них говорит и пишет, может звучать так.

Тэйз считает, что люди слишком предрасположены верить в сказочные мудрые деревья. В Древней Греции деревья приносили пророчества; в средневековой Ирландии они невнятно шелестели о том, где лежит золото лепреконов. Говорящие деревья появляются и во многих голливудских фильмах, например «Волшебник страны Оз», «Властелин колец» и «Аватар». Тейз считает, что та же потребность в сказке лежит и в основе этого нового веяния про общительность и разумность деревьев. Ею же объясняются успехи книги Волебена и выступления Симард на TED «Как деревья говорят друг с другом» («How Trees Talk to Each Other»), набравшего более 2 млн. просмотров.

В 2007 году Тэйз и ещё 32 специалиста по растениям опубликовали разоблачение появляющейся идеи разумности растений. Он бы хотел «проявить либеральность и идти вместе с этой идеей», что деревья проявляют «коллективный разум», но считает, что она не способствует пониманию чего-либо и уводит нас в ложном направлении. «Проявление сознательности у деревьев – это иллюзия, как и вера в креационизм. Природный отбор может объяснить всё, что мы знаем об образе жизни растений».

В своём дома в Хенли-он-Темс в Англии знаменитый британский учёный Ричард Форти (Richard Fortey)выражает схожую критику. Раньше он был палеонтологом в Музее естественной истории в Лондоне и ездил читать лекции в Оксфорде. Недавно он опубликовал «The Wood for the Trees», посвящённую огромным площадям лесистой местности в Честерн-Хилс, которыми он владеет. Это авторитарная работа, лишённая какой бы то ни было сентиментальности.

«Материнское дерево защищает своих отпрысков? – переспрашивает он с лёгкой насмешкой. – Это настолько антропоморфно, что уже даже бесполезно. Обстоятельства преувеличены и переполнены витализмом. У деревьев нет воли и целеустремлённости. Они решают проблемы, но всё это происходит под контролем гормонов и появилось в результате естественного отбора».

Когда ему сказали, что Симард обнаружила в лесах и одухотворённые проявления, Форти проявил отвращение. «Одухотворённые? – переспросил он с таким видом, словно это слово было тараканом на его пальце. – Да уж, здесь больше нечего сказать. Да, деревья связаны сетями и они по-своему взаимодействуют. Меня беспокоит то, что люди находят это настолько привлекательным, что незамедлительно переходят к ложным выводам. А именно – к тому, что деревья наделены чувствами, совсем как люди».

Особенно преступен в этом отношении Петер Воллебен. «В его книге много новых научных данных, и я сочувствую его заботам, но он описывает деревья так, как если бы они проявляли разумность и эмоции. Его деревья словно энты «Властелина колец» Толкиена».

Когда Волебену передали критику Форти, он улыбнулся. «Учёные упорно пользуются языком, начисто лишённым любых эмоций, – говорит он. – Я считаю, что это не свойственно человеку, потому что мы существа эмоциональные. Многим людям читать что-либо на языке науки чрезвычайно скучно. Прекрасное исследование насчёт жирафов и акаций было выполнено много лет назад, но описано таким сухим техническим слогом, что большинство о нём ничего не слышали».

Воллебену важно не быть скучным, поэтому он использует эмоциональную технику рассказа. Его деревья заявляют о своей жажде, они паникуют, рискуют и печалятся. Они общаются, вскармливают молодь и озорничают. Если бы эти слова были взяты в кавычки для обозначения метафор, он избежал бы большей части критики. Но Воллебен не утруждается кавычками, потому что это нарушит очарование его повестей. «Однажды всё кончится, – описывает он то, как дерево встречает свою гибель, – ствол треснет, и жизнь дерева подойдёт к концу. Вы почти сможете услышать, как вздохнут ожидавшие молодые деревья – ‘наконец-то…’».

Считает ли он, что деревья проявляют некую форму сознательности? «Я не считаю, что деревьям присуща разумность, но точно мы этого не знаем, – говорит он. – Мы можем хотя бы уделять внимание их нуждам. Мы можем управлять нашими лесами бережливо и с уважением, позволяя некоторым деревьям стареть величественно и умереть естественной смертью». Забраковав ограничения осторожного функционального языка науки, он преуспел более кого бы то ни было в выразительном описании жизней этих загадочных гигантов. Он стал представителем их интересов.

(перевод статьи Ричарда Гранта)

Источник smithsonianmag.com