Ветер — основная причина гибели деревьев в северных лиственных лесах. Тяготение побеждает всех, рано или поздно. При частых бурях, а также зимой, под слоем льда, деревья валятся буквально одно за другим: это своего рода удары маятника экологических часов. Рухнуло дерево — в пологе леса образуется просвет, столб света падает на подстилку. Эти небольшие отверстия пропускают недостаточно света для осин, но есть другие виды, спешащие извлечь выгоду из чьей-нибудь кончины. Желтая береза, скажем, укореняется на небольшом холмике, возникающем после падения дерева, быстро растет, следуя направлению светового столба, и вскоре встречается с кленами у самого полога. Холмик разрушается, а береза остается, цепляясь за землю своими корнями-ходулями. Считается, что это поздний сукцессионный вид, член доминирующей триады зрелого леса — бук-береза-клен, — и тем не менее ее присутствие обусловлено нарушением. Если падения деревьев не происходит, желтая береза исчезает, триада становится неполной. Как ни парадоксально, нарушения необходимы для стабильного существования леса.
Своей стойкостью лес, переживший нарушение, обязан разнообразию растительности. Ряд видов адаптирован к нарушениям различного рода. Американской вишне нужны просветы среднего размера, гикори — небольшие просветы и каменистая почва, сосне — прогалины, возникшие после пожара, пенсильванскому клену — участки, освобожденные погибшими от болезни деревьями. Ландшафт напоминает не до конца сложенный пазл, составленный из зеленых кусочков различного оттенка, причем на свободные места могут встать лишь строго определенные фрагменты. Такая мозаичность свойственна лесам по всему миру, от Амазонии до Адирондакских гор.
Есть что-то успокаивающее в этой картине, она отражает порядок и гармонию всего происходящего в мире. А если лес состоит из «деревьев» сантиметровой высоты? Будут ли наблюдаться в микроландшафте такая же мозаичность и такая же динамика колонизации? Применимы ли правила складывания «пазла» ко мхам? Работа со мхами прекрасна еще и тем, что ты видишь, как экологические законы большого мира, не ведая разницы в масштабе, определяют поведение крохотных существ. Мир скрепляет стремление к порядку, желание видеть всё связанным прочными нитями.
Падающие на лесную подстилку деревья вскоре станут замшелыми бревнами. Как и лес наверху, моховой покров — это мозаика, состоящая из множества видов. А если вы встанете на колени и уткнетесь носом в землю, то увидите, что ковер мха не сплошь зеленый. Здесь тоже есть небольшие просветы, земля обнажена, словно после бури. Доминирование поздних сукцессионных видов в этих местах на время прерывается: возникает микросреда, где поселяются те, кто способен на быстрые решения.
Эколог-первопроходец Джордж Эвелин Хатчинсон нашел для мира живой природы красивые слова: «экологический театр, где разыгрывается эволюционная пьеса». Гниющее бревно — не что иное, как сцена, действие происходит в просветах, где колонисты устраивают драматические представления.
Мы видим здесь Tetraphis pellucida, жизнь которого неразрывно связана с силами, вызывающими нарушения. Для обновления ему, как и осине, требуется свободное от конкуренции пространство. Когда нарушения расчищают новый участок, его почки уже тут, они готовы к колонизации. По мере того как население просвета возрастает, Tetraphis переходит к половому размножению, производя споры, которые позволят этому мху захватить еще один просвет на еще одном далеком бревне. Споры появляются ровно к тому времени, как просвет застилают ковровые мхи, и Tetraphis погибает под ними. Главное — колонизовать эти недолго существующие просветы. В отсутствие нарушений Tetraphis неспособен выжить.
Но Tetraphis не одинок. Еще один персонаж эволюционной драмы — Dicranum flagellare, у которого много общего с Tetraphis. Как и Tetraphis, он обитает на гниющих бревнах, невелик по размерам, живет недолго, быстро сдается под натиском крупных ковровых мхов. Как и Tetraphis, он растет на открытых пространствах, расчищенных в результате какого-нибудь нарушения. Как и Tetraphis, он применяет смешанную репродуктивную стратегию. Итак, перед нами — два вида, не связанных между собой, но ведущих сходный образ жизни. Они селятся на одном и том же бревне, в одно и то же время, в одном и том же лесу. Один из основных постулатов экологии гласит: если два вида очень похожи друг на друга, соперничество, вызванное одинаковыми потребностями, приведет к устранению одного из игроков. Есть победитель и проигравший, двух чемпионов быть не может. Как два вида делят одно бревно? Как они сосуществуют при таком сходстве? Вот другой постулат: сосуществование возможно только в том случае, если два вида непохожи друг на друга в каком-нибудь важном аспекте. Меня заинтересовало то, как эти два любителя открытых пространств делят среду обитания. Может быть, занимаемые ими участки различаются по освещенности, температуре, химическому составу древесины? Поскольку колонизация открытых мест для них — ключ к успеху, мне стало любопытно, как они находят такие места и начинают новую жизнь.
Листья Dicranum flagellare нельзя спутать с листьями Tetraphis, округлыми и блестящими. У Dicranum flagellare они удлиненные, с твердым кончиком, напоминающим крохотную сосновую иголку. Его репродуктивная стратегия заключается в образовании как спор (половое размножение), так и почек, характерных для неполового размножения. Но его почки — не очаровательные зародыши Tetraphis, которые рассеиваются по бревну, это щетинистые пучки на вершине каждого побега. Теоретически они могут лопнуть и выпустить «выводковые веточки», тонкие зеленые цилиндры примерно миллиметровой длины. Каждая выводковая веточка способна породить новое растение. Но возможность и реальность — разные вещи. Чтобы принести пользу, выводковая ветка должна отделиться от родительской особи и достичь оголенного участка на каком-нибудь другом бревне.
Несмотря на все старания, я не могла себе представить, как это происходит. Может, они разлетаются с каплями воды, как почки Tetraphis? Я попыталась полить их водой. Безрезультатно. Ветер? Я расставила вокруг растений липкие ловушки, чтобы обнаружить выводковые веточки, которые могли покинуть родителей. Безрезультатно. Я установила мощный вентилятор, чтобы облегчить процесс. Опять безрезультатно. Dicranum flagellare производит зародыши для будущего клонирования, но, похоже, неспособен использовать их. Нефункциональные части встречаются у многих организмов. Часто попадаются остаточные структуры, утратившие всякие функции, как аппендикс у человека. Может, и выводковые ветки тоже бесполезны.
Вместе с моим студентом Крейгом Янгом мы провели два лета, стоя на четвереньках. Мертвые стволы и колонии мха на них стали нашим миром. Каждый просвет в моховом покрове каждого бревна был подробно описан. Мы заносили в блокноты всё: влажность, свет, pH, размер, положение, названия деревьев у нас над головой и мхов по краям просвета. Вопреки распространенному мнению, научное знание не прекратило потока кровавых жертв. Мошки в мае, комары в июне, слепни в июле — все они воспользовались тем, что мы часами сидели у бревен, соединяя частички пазла. Крейг изловчился хватать наших мучителей на лету, когда они
