Что не убивает, делает сильнее: в чем причина долголетия деревьев

Согласно недавно опубликованным данным о деревьях-долгожителях, некоторые виды деревьев, теоретически, могут жить вечно – и это призыв к более строгим научным методам определения их возраста.

По сути, деревья не столько умирают, сколько гибнут, пишут авторы обзорной работы под названием «О долголетии деревьев». Их убийцами являются не столько годы, сколько внешние физические или биологические факторы. То есть доказательств того, что со временем накапливаются вредные генетические мутации, или что деревья теряют способность производить новую ткань, нет.

«Деревья могут жить бесконечно долго, но этого не происходит, – говорит соавтор эссе Франко Бионди, экоклиматолог, работающий в Невадском университете в Рино и изучающий годичные кольца деревьев. – Потому что в конечном итоге убивает их внешний агент, биотический или абиотический – живое существо или нечто неживое, например, физические условия».

Среди убийц деревьев есть экологические угрозы, такие как засуха, лесные пожары, суровые погодные условия и вредители, а есть и угрозы со стороны человека: лесозаготовки и выжигание леса под пастбища и охотничьи угодья, – пишут Бионди и его соавтор Джанлука Пиовесан из Университета Тусии (Витербо, Италия). Их работа была опубликована в New Phytologist.

Долголетие деревьев интересует исследователей отчасти потому, что они, как и другие растения, в процессе фотосинтеза удаляют из воздуха углекислый газ, при этом считается, что старые деревья используют больше углекислого газа, чем молодые. Таким образом, живучесть деревьев может сыграть роль в замедлении климатических изменений (хотя повышение температуры, вызванное глобальным потеплением, тоже может создавать нагрузку на деревья, делая их более уязвимыми к экологическим угрозам). Кроме того, кольца старых деревьев являются бесценной климатической летописью, их ширина указывает на благоприятные годы.

В рассматриваемом эссе отмечается, что научные модели, разработанные для изучения долголетия деревьев, содержат неверные гипотезы. В том числе идею о том, что теневыносливые деревья поздней сукцессии (смены одних видов другими на определенной территории), встречающиеся в более старых экосистемах, в которых выросли более крупные деревья и много кустарникового покрова, живут дольше. О некорректности этой идеи говорит тот факт, что супердолгожители щетинистые сосны, как известно, растут на открытых ландшафтах Запада и в экосистемах, которые за тысячи лет не претерпели значительных изменений.

Дэвид Шталь, географ из Университета Арканзаса, исследующий долголетие деревьев, в написании обзорного эссе не участвовал, но охарактеризовал его как «отличное» и «всестороннее». Однако он не согласен с утверждением, что потенциально деревья могут жить вечно. «При прочих равных условиях вероятность того, что деревья бессмертны, мне кажется невероятной, – говорит он. – Мне нравится эта идея, но, послушайте, это идея романтическая».

Гипотеза бессмертия деревьев стала популярной в последние 20 лет, потому что, как свидетельствуют ученые, у чрезвычайно старых деревьев практически не найдено генетических признаков старения в меристеме (ткани, которая генерирует новые клетки), говорит Шталь, добавляя, что это один из самых важных пунктов эссе. Но признаки старения могут быть, просто пока они не обнаружены.

Неблагоприятные условия, в том числе суровые каменистые ландшафты, на которых растет щетинистая сосна, способны привести к гибели деревьев. Но, по мнению авторов работы, в долгосрочной перспективе не все трудности для деревьев вредны. Многие очень старые деревья произрастают в горных районах со скудной почвой и суровыми климатическими условиями. По словам Бионди, деревья, живущие очень долго, до тысячи лет, будто придерживаются постулата – «то, что нас не убивает, делает сильнее». Многие долгоживущие деревья, говорит он, выросли в условиях конкуренции за ресурсы, например, за воду в сухих зарослях или за солнце в густых лесах с лиственными кронами.

В начале нынешнего века возраст одной из щетинистых сосен вида Pinus longaeva, растущей на территории Большого Бассейна в Белых горах Калифорнии, был определен с помощью анализа колец дерева, или дендрохронологии, и составил более 5000 лет. Это, по разным источникам, сделало ее старейшим из известных живых организмов на Земле, размножающихся половым путем. Определение возраста было проведено покойным Томом Харланом из Университета Аризоны, выполнившим детальный анализ древесного керна, взятого у сосны в 1957 году. Однако пока эта оценка не подтверждается другими исследователями, что отражено в списке старейших деревьев, составленном некоммерческой организацией Rocky Mountain Tree-Ring Research (Форт-Коллинз, Колорадо). Если исключить это дерево, то, согласно списку, старейшим живым деревом будет 4850-летняя щетинистая сосна Мафусаил, также растущая в Белых горах на территории Большого Бассейна.

Неопределенность в отношении самого старого живого дерева, пожалуй, иллюстрирует более серьезные вопросы, касающиеся способов определения возраста деревьев. Как отмечают Пиовесан и Бионди, некоторые ученые оценивают возраст деревьев на основе ненадежных данных и методов, включая разрозненные факты. По их мнению, наиболее надежные методы определения возраста – это анализ годичных колец с использованием при необходимости радиоуглеродного датирования. И Шталь с этим согласен.

По словам Шталя, некоторые популярные породы деревьев, срубленные для продажи в качестве рождественских елок, такие как голубые ели Колорадо, могут жить сотни лет. При этом у коммерческого лесоводства нет особой нужды вырубать древние или ценные породы деревьев, практиковать сплошные вырубки или другие формы уничтожения леса. Более экологичные методы предполагают заготовку отдельных деревьев с учетом густоты леса, уровня воды, поддерживаемого деревьями, и количества поглощаемого ими углекислого газа. «Мы можем делать всё это и мы это делаем, – говорит Шталь. – В заготовке древесины для нужд общества есть как хорошие факторы, так и плохие».

Источник