Некоторые виды деревьев, например ивы и тополя, легко размножаются вегетативно, давая во все стороны корневые отпрыски. Это случай бесполого размножения – клонирования, и каждое новое «дерево» в таком случае изначально обладает микоризой, принадлежащей общей корневой системе.
Вследствие всех этих обстоятельств дерево в природе никогда не растет в одиночку: вскоре после начала собственного роста оно будет окружено другими деревьями. Такая группа распространяется на открытой местности во все стороны, образуя линзообразные края: высокое дерево оказывается в центре, а по направлению к краям возраст и высота деревьев снижаются. Деревья, стоящие в центре, вскоре становятся малодоступными для травоядных животных, а их ветви меньше страдают от ветра и снега. Внутри группы постепенно формируется типичный лесной климат: даже при сильном солнце под пологом леса не так жарко, как вне его, а ночью внутри леса сохраняется тепло. Между лесом и открытым пространством возникают потоки воздуха, захватывающие и разносящие вокруг семена и плоды лесных растений. Семена деревьев оседают на безлесных участках, прорастают и вступают в конкуренцию с травами, так что преимущество получают проростки, оказавшиеся на опушках. Древесные растения как бы собираются воедино, формируя закругленную фигуру: любой лес кажется со стороны единым «организмом» с большой округлой кроной, в центре которого располагаются самые высокие деревья. У деревьев, оказавшихся на краю, ветки с внешней стороны более длинные, чем с внутренней, если этому не мешает ветер или что-то еще. Сильнее разрастаются нижние ветви. Поэтому деревья на опушке имеют асимметричные формы.
С лесными деревьями связаны определенные виды животных. На них садятся птицы, особенно охотно выбирая для «присады» длинные ветви с внешней стороны опушки, – с них открывается лучший обзор. Многие птицы питаются плодами и семенами. Семена рябины, бузины, косточки вишни не перевариваются, а выделяются с пометом, что особенно часто случается именно тогда, когда птицы сидят на ветках. В богатой азотом «упаковке» из птичьего помета семена падают под деревья, прежде всего расположенные по внешней стороне опушки. Там, на открытом месте, где количество солнечного света максимально, они прорастают и становятся участниками общего процесса расширения границ леса. Птиц, «работающих» над расселением лесов, довольно много: сойки переносят орехи лещины и желуди, кедровки – семена пихты и «орешки» европейской кедровой сосны, клесты – еловые семена.
Итак, когда в какой-то местности, где по климатическим условиям мог бы расти лес, появляется дерево-пионер, то под действием многочисленных факторов от него начинает неудержимо расходиться во все стороны древесная растительность. Не надо, конечно, объяснять это некоей «волей» леса, его желанием стать больше и выше. Но в процессе эволюции преимущество постоянно получали те виды, которые развивались в соседстве с другими деревьями и кустарниками. В таком случае уменьшался ущерб от морозов, снега, ветра, сухости и травоядных животных. Поскольку весь четвертичный период с его многочисленными потеплениями каждый раз формировались новые леса, то именно те виды деревьев, которые участвовали в этом процессе, оказались лучше других приспособлены к продвижению леса на открытую местность.
Чаще всего рядом с большим деревом поднималось еще одно – несколько меньшего размера, а рядом – еще поменьше, то есть границы леса в современном смысле в те времена вообще не было, а был лишь постепенный переход от леса с его высокими деревьями к «не лесу» открытых пространств. Иными словами, отношения между лесом и открытым пространством можно описать как градиент. Этот градиент занимал полосу большего или меньшего размера со столь же размытой внешней границей, как и сама лесная экосистема, которую он окружал. В этой промежуточной между лесом и «не лесом» зоне держались многочисленные виды растений из степей и тундр ледникового периода. Здесь они имели доступ к солнечному свету и конкурировали с наступающими на них деревьями, правда, эта борьба продолжалась, только пока деревце было совсем юным.
В некоторых ситуациях лес в конце концов достигал максимально возможной точки распространения, хотя отдельные его представители, конечно же, пытались расти и на опушках, и вне зоны градиента. Однако условия там были для него настолько неблагоприятными, что травы оказывались сильнее и побеждали в конкуренции с деревьями.
На скалах и щебнистых склонах есть участки, где слой почвы очень тонок. В таких местах корни деревьев не могли надежно закрепиться. Не росли деревья и в регионах со слишком коротким и холодным летом. Период вегетации должен быть как минимум таким, чтобы успело образоваться годичное кольцо – группа молодых клеток, проводящих воду, минеральные и органические вещества по стволу дерева. Из-за этого лишены леса Арктика и альпийские высокогорья. С большим трудом выживали деревья и на вершинах менее высоких гор. Из-за сильных ветров, снега и льда в таких местах лучше чувствовали себя травы и карликовые кустарнички. Не могли расти древесные растения и на сильно заболоченных участках: их корни постоянно находились бы ниже уровня грунтовых вод, а в таком случае и сами корни, и микоризные грибы задохнулись бы в отсутствие кислорода. Леса не могли подходить и вплотную к морским берегам, где почвы содержат соль. Соль гигроскопична – активно впитывает воду. Растения также используют это свойство солей, чтобы вода поступала в их клетки. Однако у большинства растений сосущая сила гораздо ниже, чем у морской соли в почве. Если растение не имеет специальных приспособлений, чтобы выжить в условиях почвенного засоления, то оно погибнет от жажды – несмотря на близость целого моря воды! Древесные растения Центральной Европы ни при каких обстоятельствах не могут расти на засоленных почвах, лишь некоторые виды трав можно встретить на заболоченных побережьях Северного моря (маршах). Даже там, куда штормовой прилив принес немного соленой воды, не будут расти деревья, пока дождь не вымоет из почвы соль.
Итак, существует целый ряд экологических условий, сдерживающих формирование лесов. Однако даже когда эти условия вступают в игру, распространение деревьев останавливается не полностью и не навсегда, оно лишь притормаживается и в конце концов настолько замедляется, что складывается впечатление полного покоя. Но на границах лесного градиента молодые растения всегда будут «пытаться» осваивать окружающие открытые пространства. Формирование четкой линии опушки определяется воздействием извне – идет ли речь о скалах с их льдом, морозом и ветром, или о море с его соленым прибоем, или о реке с ее стремительным течением, ломающим и уносящим растущие по берегам деревья. К примеру, на меловых скалах острова Рюген штормы, ледяные дожди и лавины пробивают в лесу лакуны и целые коридоры, формируя четкий край леса. Понятно, что такие резкие граничные линии в природе можно видеть куда реже, чем мягкие градиенты.
Многообразие переходов между лесом и открытым пространством осложняет понимание, как выглядел ландшафт Центральной Европы сразу после окончания ледникового периода. Застилает глаза опыт сегодняшнего дня. Специалистам по пыльцевому анализу задавали и задают вопрос: каким было соотношение леса и открытого пространства в то или иное время? Десятилетиями по этому поводу велись оживленные диспуты. Однако такой вопрос ставился исключительно исходя из опыта, основанного на знании элементов современного культурного ландшафта. То, что характерно для сегодняшнего дня, не обязательно было таковым в прежние времена, и четкая граница между лесом и «не лесом» – типичный тому пример. Центральная Европа была в принципе лесным регионом, но здесь же уживались и многочисленные виды светолюбивых растений, где-то они чувствовали себя лучше, где-то – хуже. Некоторые виды знакомы нам сегодня как обитатели лесных экосистем, другие – как виды открытых пространств, но четкого разделения между местами произрастания обеих групп не существовало. Не было ни тех «лугово-степных пространств»
С течением времени лес и «не лес» приобретали все более четкие характерные черты. Некоторые растения могли жить только под кронами леса, другим лесная тень мешала. Под древесными растениями с их мощными, глубоко проникающими в почву корнями сформировались особые типы почв, отличные от почв безлесного пространства. В лесах образовались бурые почвы (буроземы) или сходные с ними, имеющие трехслойное строение, а вне лесов – двухслойные черноземы. В Центральной Европе имеются отдельные участки с черноземами, и часто высказываются предположения, что на этих участках были естественные степи. Однако и это умозаключение делается под влиянием сегодняшнего ландшафта. Какие именно почвы, степные или лесные, формировались в переходной полосе между лесом и открытым пространством, мы не знаем.
Определить, что же такое естественная граница леса, оказывается весьма сложно. Но при этом не возникает серьезных пробелов в научных исследованиях. Если пытаться восполнить этот кажущийся пробел с научной точки зрения, выясняется, что идут поиски несуществующего. Гораздо важнее общее заключение, что облик природных территорий характеризуют не четкие границы, столь удобные для нанесения на географическую карту, а градиенты, или постепенные переходы. Это видно везде и всюду, где границы растениям не задает человек. Однако в большинстве случаев люди этим как раз и занимаются: в садах каждый год заботливо размечаются границы газонов, чтобы края были ровные, а лесные опушки особенно тщательно выкашиваются, чтобы предотвратить зарастание лугов и полей. Как ни старается корневая поросль создать привычную переходную зону между лесом и «не лесом», но все ее попытки сегодня пресекают коса и электрическая газонокосилка.
VI. Становление различных типов леса
Первыми деревьями, заселившими значительную часть Европы в начале послеледниковья, то есть более десяти тысяч лет назад, были сосны, ивы, березы, тополя и лиственницы. Особенную активность проявила лесная сосна, что, возможно, связано и с тем, что «к ее услугам» было много видов микоризных грибов. Зонирование растительности по сравнению с последними фазами ледникового периода не особенно изменилось: границы зон простирались с юго-запада на северо-восток, то есть на востоке сосновые леса заходили на север дальше, чем на западе. Может быть, тут все еще сказывалось то, что на пике последнего оледенения ледники покрывали только северо-западную часть континента, а северо-восток оставался от них свободным, и на европейской территории России лес мог сохраняться в виде отдельных островов даже в ледниковый период, в то время как в Западной Европе на тех же широтах из-за близости ледника это было невозможно [30].
Сосновые леса по своей природе неустойчивы. И десять, и девять тысяч лет назад, когда климат был уже более стабильным, они горели, а после пожаров на прогалинах росла травянистая растительность или березы. Лишь постепенно на бывшие пожарища возвращались сосны. Если в окрестностях встречались другие виды деревьев, то и они могли занять возникшее вследствие пожара временно свободное пространство. Расселение их шло в таком случае легче.
Деревья поселялись, конечно, не только по полянам и прогалинам, но и под пологом уже растущих деревьев. На открытых пространствах они пробиться не могли и росли там, где уже поднялись леса из сосны, березы, ив и тополей. Возможно, для вселения новых видов требовалось хотя бы временное затенение почвы и лесной климат. Может быть,
Виды деревьев, расширившие свои европейские ареалы позже, продвигались с юга на север только по классическим «коридорам расселения». Одни виды шли на север через западную часть Альп (Бургундские ворота[32]), другие обходили Альпы с востока. Были и такие, которые выйдя из ледниковых рефугиумов Карпатской дуги или из России, двигались с востока на запад.
Именно так, с востока на запад, «прирастал» ареал ели. Исходным пунктом послужили ледниковые рефугиумы, лежавшие на севере России, с востока и юго-востока от краев ледника. Из других рефугиумов, на юго-восточной границе Альп и в Карпатах, ель продвигалась, как и в последние интерстадии ледникового периода, на северо-запад, к центру Европы. Поначалу ее ареал быстро рос, но затем, около восьми тысяч лет назад, с южного края «миграционного пути» ее продвижение сильно затормозилось или даже прекратилось. В северной части ареала происходили, видимо, те же процессы. Прежде, в интерстадиальные фазы, подобных пауз не было. Возможно, они объяснялись опосредованным влиянием повышения уровня Мирового океана. В условиях океанического климата ель не выдерживает конкуренции с другими видами деревьев. Если лето – прохладное, а зима – мягкая, то лиственные деревья с их крупными листьями фотосинтезируют успешнее, чем ель с ее узкими иголками. Проводящая система у лиственных деревьев совершеннее, так что при обильных дождях фотосинтезирующие клетки получают больше воды. Ель, напротив, легче переносит более засушливые условия, ее иголки мало чувствительны к зимней стуже, а особенно, и это очень важно, – к внезапным холодам в конце весны или самом начале осени, когда лиственные деревья еще (или уже) одеты листвой и сильно уязвимы.
В то время во многих регионах Европы установился океанический климат, и лиственные деревья оказались в выигрыше. Уровень Мирового океана девять тысяч лет назад поднялся настолько, что пространство между Европейским континентом и Британскими островами заполнилось водой, а площадь Северного моря сильно выросла. Центральная часть Европы, таким образом, оказалась ближе, чем ранее, к зонам, подверженным влиянию Мирового океана. Гольфстрим, который «прямым ходом» пересекал Атлантику и приносил теплую воду из тропиков Центральной Америки к берегам Европы, теперь заходил одним из своих рукавов в южную часть Северного моря. Мало того, что на значительной части Европы установился характерный морской климат, к этому добавилось еще и влияние теплого тропического течения. Это коренным образом изменило сложившееся к тому времени зонирование климата и растительности: Западная Европа оказалась в более выгодных климатических условиях, чем Восточная, в то время как ранее из-за особенностей распределения ледовых массивов все было наоборот.
Пока климат Европы оставался относительно континентальным, там расселялась ель. Затем этот процесс затормозился и более сам по себе практически не шел. В сухие периоды, когда степень континентальности климата возрастала, виды, конкурирующие с елью за местообитания, продвигались довольно медленно. К северу от Альп основным соперником ели поначалу была лещина. Очень много ее было в начале послеледникового времени на западе Европы. Это довольно странно, ведь трудно представить, что тяжелые орехи лещины в течение нескольких десятилетий или столетий были разнесены повсюду одними птицами, например, поползнем и сойкой. В последнюю интергляциальную фазу расселение лещины шло не столь быстро, как в послеледниковье, что кажется менее удивительным, чем почти взрывоподобное расширение ее ареала около девяти тысяч лет назад. Может быть, орехи разносили не только птицы и белки, но и люди. Тогда, конечно, возникает вопрос, «высевали» они их сознательно, или же кусты орешника вырастали на месте сделанных, а потом забытых хранилищ. Поскольку с продвижением леса на север количество доступной для человека пищи уменьшалось, орехи могли стать существенным дополнением к рациону. По крайней мере, пыльцевые диаграммы того времени, когда человек середины каменного века разбивал в Европе свои стоянки, показывают расширение ареала лещины. Лещина, предпочитавшая океанический климат, была особенно распространена на западе и северо-западе Европы, а также с западной стороны среднегорий между Альпами и Северным морем. На восточные их края, такие как Рудные горы
Итак, первыми видами, потеснившими ранние березовые и сосновые леса, стали лещина и ель. Во власти берез и сосен оставались небольшие участки по краям территории, где мог расти лес. Отдельные участки сосняков разбросаны также по обширным пространствам, занятым другими видами: так называемые «реликтовые сосновые леса» встречаются в сухих долинах внутренних зон Альп и вдоль некоторых долин, которые служили коридорами для теплых порывистых ветров (фенов), дующих с гор и создающих характерный сухой климат. Остались сосны и на сухих, бедных минеральными веществами почвах в Бранденбурге, прежде всего на послеледниковых дюнах, на песчаных террасах долин Дуная, Рейна и других рек, а также в Верхнем Пфальце