Марк Тьюрин – Разговор деревьев: Как лес общается, сотрудничает и выживает (страница 6)

Сеть под мхом

После разговора о сигналах под корой легко сделать слишком быстрый вывод: если внутри дерева движутся вещества, а возле корней обнаруживаются грибные нити, значит, под лесом обязательно проложена единая система связи. Такая картина запоминается лучше, чем схема с оговорками. Но лес не обязан соответствовать удачной метафоре.

Наутро после дождя мох под ногами Михаила Кузнецова выглядел как зелёный ковёр, приподнятый с одного края. Под ним темнела влажная подстилка, белели тонкие нити, а на корнях ели виднелись комочки почвы. Михаил присел, провёл пальцем по краю кочки и сказал:

— Вот она, сеть. Теперь понятно, почему нельзя трогать ни одно дерево.

Елена Воронова не ответила сразу. Она достала лупу, сфотографировала участок, измерила температуру почвы и только потом спросила:

— Какая именно сеть?

— Грибница. Деревья через неё обмениваются питанием, предупреждают друг друга. Если вырубить больную ель, оборвём связи всего квартала.

На соседней тропе Лида Соколова подняла голову. Ей нравилось слово «обмениваются»: в нём было обещание скрытой доброты, будто лес помогал слабым деревьям так же, как люди помогают младшим в семье. Но Елена смотрела не на белые нити, а в блокнот.

— Мы нашли грибные структуры, — сказала она. — Это ещё не значит, что перед нами одна сеть, соединяющая все деревья. Нужно выяснить, какой это гриб, с какими корнями он связан, что проходит по его тканям и меняется ли после этого состояние получателя.

— А пока мы будем выяснять, насекомые съедят участок, — резко ответил Михаил. — Мне нужно принять решение до конца недели.

В этой фразе столкнулись не только две профессиональные позиции. Михаилу требовалось действовать при неполных данных: от решения зависели безопасность дороги, стоимость работ и судьба молодняка. Елена боялась другой ошибки: красивую гипотезу могли превратить в основание для рубки или, наоборот, в запрет на любое вмешательство. Лида услышала в их споре знакомую школьную ситуацию: один человек требует немедленного ответа, другой просит сначала проверить условие задачи.

Под мхом нет единого провода

Микориза — это устойчивое сожительство гриба и корня растения. Гриб получает от растения органические соединения, прежде всего углерод, который дерево производит в листьях или хвое. Взамен гриб помогает корню добывать воду и минеральные элементы, особенно соединения фосфора и азота, а иногда защищает корневую зону от отдельных вредителей и болезнетворных организмов.

Слово «взамен» здесь не означает точный обмен по принципу счётчика. Нельзя сказать, что один грамм сахаров всегда покупает строго определённое количество фосфора. Партнёрство зависит от влажности, состава почвы, освещённости, температуры, конкуренции между грибами и растениями. При дефиците одних ресурсов польза от микоризы может возрастать, а в других условиях связь оказывается слабее или почти не влияет на рост.

У лесных деревьев северо-запада России особенно распространена эктомикориза. Её гриб оплетает тонкие корневые окончания, образуя наружную оболочку и сеть между клетками корня. Сам гриб не проникает внутрь клеток так, как это делают некоторые другие микоризные грибы. У многих трав и части древесных растений встречается арбускулярная микориза: гриб входит в клетки коры корня и образует там разветвлённые структуры, похожие на маленькие деревья. Через них и происходит обмен веществами.

Для полевого наблюдателя эти различия не всегда заметны. Белая нить под опадом может быть частью грибницы, разлагающей древесину, а может принадлежать микоризному грибу. Плодовое тело рядом с сосной говорит о присутствии гриба в почве, но не доказывает, что он связан именно с этой сосной или с соседней берёзой. Окраска и форма корневого кончика могут подсказать специалисту, что перед ним микориза, но даже они не показывают направление и объём обмена.

Первый ориентир поэтому звучит так: микориза подтверждает партнёрство корня и гриба, но сама по себе не доказывает дальнюю связь между деревьями.

Вторая ошибка возникает из-за слова «грибница». Грибница, или мицелий, — это совокупность нитей гриба. У одного организма она может занимать значительный объём почвы, соединять разные участки субстрата и соприкасаться с несколькими корнями. Но лесная почва состоит не из одной грибницы. В ней одновременно живут многочисленные виды грибов, бактерии, мелкие беспозвоночные, корни разных растений, минеральные частицы, вода, воздух и разлагающиеся остатки.

Даже если два корня связаны нитями одного гриба, это ещё не означает, что между ними идёт существенный обмен. Связь может быть анатомической, но почти не работать в данный момент. Канал может существовать, однако поток по нему окажется мал, направится только в одну сторону или будет зависеть от условий. В терминах, которыми мы пользовались раньше, нужно отдельно установить источник, канал, получателя и наблюдаемый эффект.

Любое утверждение о подземном обмене удобно проверять четырьмя вопросами.

Кто является источником вещества? Это дерево, гриб, бактерия или разлагающаяся древесина?

Каким путём оно движется? По сосудам растения, по грибным нитям, через почвенную воду или в составе частиц органического вещества?

Кто получает вещество? Конкретный корень, гриб, бактерия, соседнее растение или никто, потому что соединение быстро связывается с почвой?

Что изменилось после передачи? Увеличился ли рост, улучшилось ли питание, изменилась ли устойчивость к засухе? Есть ли сравнение с участком или растением, где такого канала не было?

Если на два последних вопроса ответа нет, перед нами описание возможности, а не доказательство значимого обмена.

Что именно делает гриб

Корень сам по себе не равен всей корневой системе леса. Молодые тонкие корешки быстро сменяются, их поверхность ограничена, а доступ к фосфору и воде неодинаков в разных слоях почвы. Грибные нити тоньше корней и проникают в поры, куда корневой волосок не добирается. Они увеличивают площадь контакта растения с почвой и могут доставлять ресурсы из удалённых микрозон.

Но гриб не является бескорыстным подземным курьером. Его мицелий тоже нужно строить и поддерживать. Гриб получает от дерева углеродные соединения и использует их для роста. Если в почве достаточно доступного фосфора, воды не слишком мало, а дерево получает много света, дополнительная выгода от конкретной микоризы может быть небольшой. Когда дерево испытывает дефицит минерального питания или засуху, роль гриба иногда становится заметнее. Бывает, однако, и наоборот: поддержание симбиоза обходится растению слишком дорого.

В лесу существует не одна модель отношений. Одни грибы образуют микоризу с несколькими видами деревьев, другие предпочитают одного или нескольких близких хозяев. Некоторые способны существовать на мёртвом органическом веществе, другие зависят от живого корня. Один и тот же гриб может менять стратегию в зависимости от доступности азота, температуры и состава субстрата. Поэтому фраза «грибы помогают деревьям» слишком общая. Точнее сказать так: определённые виды грибов при определённых условиях получают углерод от корня и могут улучшать доступ растения к воде и минеральным соединениям.

Кроме грибов, в корневой зоне работают бактерии. Растение выделяет в почву сахара, органические кислоты и другие соединения. Эти выделения меняют состав микроорганизмов рядом с корнем. Одни бактерии участвуют в превращении азотистых соединений, другие разлагают доступные органические остатки, третьи конкурируют с патогенами. Бактерии могут жить на поверхности корня, внутри тканей или в почвенных порах. Их присутствие рядом с корнем ещё не означает, что они передают дереву готовое питание.

Почвенная органика тоже не является единым резервуаром. В верхнем слое находятся свежий листовой опад, хвоя, кусочки коры, тонкие корни, тела микроорганизмов и более устойчивые гумусовые соединения. Одни компоненты разлагаются за месяцы, другие сохраняются годами. Грибы и бактерии выделяют ферменты, расщепляют сложные соединения, а затем используют получившиеся вещества для собственного обмена. Часть элементов высвобождается в почвенный раствор и становится доступной растениям, часть связывается с минеральными частицами, часть уходит в атмосферу или выносится водой.

Так выглядит подземная жизнь без единого центра. В ней множество локальных связей, которые пересекаются, ослабевают и исчезают.

Белые нити не рассказывают всей истории

Лида однажды принесла на школьный маршрут фотографию, сделанную под елью. На тёмной земле лежал белый веер нитей, похожий на карту рек. Подпись в школьном чате гласила: «Доказательство того, что деревья передают друг другу информацию через грибной интернет».

— Это неправильно? — спросила она у Елены.

— Не обязательно, если понимать слово «доказательство» очень узко, — ответила Елена. — Фотография подтверждает, что на поверхности почвы видны нити, похожие на мицелий. Но она не показывает вид гриба, его связь с конкретными корнями и передачу информации.

— Значит, фотография ничего не значит?

— Значит. Она задаёт следующий вопрос. Ошибка не в том, что мы замечаем мало, а в том, что сразу приписываем замеченному слишком много.

Это полезное правило для любого наблюдения. Наземное плодовое тело гриба, белый мицелий под опадом, оплетённый корень, изменение цвета хвои, появление всходов возле валежины — всё это признаки. Но признак и причина не совпадают.