Природа похожа на огромный часовой механизм. В ней все логично классифицировано и взаимосвязано. Каждому существу отведено свое место и своя функция. Возьмем, к примеру, волка. Он относится к отряду хищных, подотряду псообразных, семейству псовых, роду волков и шакалообразных и, наконец, к виду волк. Уф-ф-ф! Его роль как хищника заключается в том, чтобы регулировать популяции травоядных, чтобы, например, олени не слишком сильно размножались. Таким образом, жизнь всех животных и растений находится в идеальном равновесии. Каждый наделен смыслом и имеет свои задачи в рамках экосистемы. Для нас, людей, эта система представляется понятной и потому внушающей чувство уверенности. Наши предки были обитателями степей, так что наш вид полагается в основном на зрение. Главное для нас, чтобы все было хорошо обозримым. Но действительно ли эту систему можно назвать обозримой?

В этой связи мне вспоминается один случай из детства. Мне было около пяти лет, и на лето я поехал к бабушке и дедушке в Вюрцбург. Дедушка подарил мне старые часы. Я сразу же разобрал их на части, потому что меня чрезвычайно заинтересовало, как они устроены.

Сложность взаимосвязей в природе можно прекрасно продемонстрировать на примере волков. Эти хищники, как ни странно, способны менять течение рек и форму их берегов.

История с изменившимися руслами рек произошла в Йеллоустонском национальном парке. В XIX веке там начали систематически истреблять волков под давлением местных фермеров, которые опасались за сохранность своего скота. В 1926 году была уничтожена последняя волчья стая, и на протяжении 1930-х годов в лесах лишь изредка встречались отдельные особи, которых в конце концов тоже пристрелили. Все остальные жившие в парке виды, в частности олени, оставались в целости, и им даже оказывали поддержку. Если зимы выдавались суровые, рейнджеры подкармливали их. Последствия не заставили себя долго ждать: не испытывая угрозы со стороны хищников, популяция оленей стремительно выросла, и некоторые участки парка были объедены буквально дочиста. Особенно досталось берегам рек. Сочные травы на них исчезли, как и молодая поросль деревьев. В этом запустении птицы с большим трудом могли найти себе пропитание, и их видовое разнообразие существенно сократилось. В проигрыше оказались и бобры. Ведь им нужна не только вода, но и деревья по берегам. В их меню входят ивы и тополя. Бобры валят деревья, чтобы добраться до молодых побегов, богатых питательными веществами. Но поскольку все молодые деревца вдоль рек были съедены голодными оленями, то у бобров началась бескормица и они исчезли.

Сложность экосистем демонстрируют взаимосвязи между деревьями и рыбами. В областях, где почва слишком бедна питательными веществами, рост деревьев напрямую зависит от юрких водных обитателей.

Рыбы являются важным фактором распределения питательных веществ. Например, лосось в молодом возрасте уходит в море, где проводит два-три года. Там он живет и охотится, сильно прибавляя в размерах и весе. На Тихоокеанском побережье Северной Америки распространены многие разновидности лосося, крупнейшей из которых является чавыча. Во время пребывания в море она вырастает до 1,5 метра в длину и набирает до 30 килограммов. И это не только мышечная масса, но и большое количество жира. Жир нужен рыбам для того, чтобы перенести утомительное обратное путешествие в реки, где они когда-то родились. Лосось с трудом плывет против течения, преодолевая порой сотни километров и многочисленные пороги. В теле рыб содержатся в концентрированной форме различные соединения азота и фосфора, но их это не интересует. Лососю надо любой ценой совершить первый – и последний в жизни – акт любви, произвести потомство и умереть. Во время обратной миграции серебристо-металлический цвет чешуи частично меняется на красноватый и рыба сильно теряет в весе, потому что ничего не ест. Из-за этого содержание жира в теле постепенно снижается. Из последних сил лосось добирается до мест нереста, откладывает икру и, обессиленный, гибнет.

Вода не только снабжает лес питанием в виде рыб, но и уносит его оттуда в больших количествах. Это объясняется ее свойствами и силой тяготения: вода течет сверху вниз. Казалось бы, прописная истина, но за столь банальным процессом скрывается нечто большее – целые экосистемы.

Давайте для начала обратимся к прошлому. Всему живому на нашей планете требуются питательные вещества, в частности различные минералы, соединения фосфора и азота. Они определяют интенсивность роста растений, от которых в свою очередь зависят все животные. И здесь речь идет уже не о лососе, а о нас самих. Насколько мы включены в этот круговорот, в полной мере осознали уже наши предки. Сначала вырубались леса, чтобы обеспечить площадь и строительные материалы для поселений. На высвободившихся землях жители деревень впоследствии стали заниматься земледелием.

Поначалу все шло хорошо, потому что в каждом квадратном километре почвы содержались десятки тысяч тонн CO2 в виде гумуса. Эта мягкая коричневая масса постепенно разлагалась, так как на открытых пространствах отсутствовала прохладная тень деревьев и земля нагревалась, активизируя бактерии и грибки в более глубоких слоях. В ходе таких необузданных пиршеств выделялась углекислота и связанные питательные вещества. Земля была удобрена даже больше, чем требовалось, но в то время это только приветствовалось. Обильные урожаи помогали пережить тяжелые времена нехватки пищи и продолжались несколько золотых лет, после чего плодородие участка постепенно истощалось. Поскольку искусственных удобрений еще не существовало, а навоза от небольшого стада скота не хватало, поле в конце концов совсем оскудевало. Но на нем еще могла расти трава, поэтому оно использовалось как пастбище для скота.

У косуль к деревьям двоякое отношение. Им не нравится лес, хотя они и считаются лесными животными, потому что там их можно встретить чаще всего. Как и у всех крупных травоядных, у них есть одна проблема: они могут использовать в пищу только ту растительность, до которой могут добраться. А она, как правило, имеет от этого защиту. В ее обычный арсенал входят шипы, колючки, яд, толстая и жесткая кора.

У лесных деревьев всего этого нет. Значит, их потомство вынуждено безропотно отдавать себя на растерзание? Давайте заглянем в лес и посмотрим, как защищают себя буки. Под этими лиственными деревьями царит пустота, там нет других растений. Лишь изредка можно заметить папоротник да пару травинок на крошечном освещенном солнцем пятнышке земли. Видимо, здесь в свое время рухнул лесной великан, создав прогалину для солнечных лучей. И все же для достаточного производства углеводов света не хватает, из-за чего растительность в таких местах содержит меньше питательных веществ, является более жесткой и горькой, чем та, которая растет на открытом пространстве. В остальном лесу еще темнее, поскольку кроны деревьев пропускают лишь 3 процента солнечного света, так что там царит тьма. Для людей, возможно, нет, так как это связано с эффектом так называемой зеленой тени.

В нашем саду все лето цветут незабудки. Их можно встретить во всех уголках сада, и они постоянно норовят забраться на огородные грядки, откуда их потом нелегко вывести. Правда, на них приятно смотреть, поэтому обычно мы не трогаем их и соглашаемся с захватом части территории. Но успех незабудок объясняется еще и тем, что их поддерживает целая армия маленьких союзников – муравьев.

Дело не в том, что муравьи любят цветы. Насекомых влечет к ним чувство голода, когда созревают семена. Причем такие семена, от которых у муравьев просто слюнки текут. Снаружи к каждому семени прикреплена элайосома, которая выглядит как кусочек торта. Эта сочная структура, богатая жирами и углеводами, выполняет роль своего рода чипсов и шоколада. Муравьи спешно доставляют семена в подземные коридоры муравейника своим сородичам, которые уже с нетерпением ждут еды. Они обгрызают лакомство, а семена остаются в виде отходов. Рабочие муравьи оттаскивают их примерно на 70 метров от дома. Помимо незабудок, сервисом по распространению семян пользуются земляника и лесная фиалка. Муравьи выступают в данном случае в роли садовников природы.

«Хипографы», «граверы», «лесные садовники» – за этими красивыми названиями скрываются насекомые, занимающие верхние места в списке самых опасных лесных вредителей. Все они представляют собой разновидности короедов, о которых вы уже наверняка что-то слышали. Они заслужили себе такую плохую репутацию, что меня часто спрашивают, не являются ли мертвые деревья в наших заповедниках рассадником этих вредителей и не лучше ли их оттуда удалять. Однако вся эта компания абсолютно безопасна для здоровых лесов. Кроме того, это совершенно замечательные существа. Давайте приглядимся к ним в естественной обстановке.

Короеды, как видно из самого названия, живут в лесах. Основным местом их обитания является кора деревьев, но не любых. Каждый вид жуков предпочитает свою породу. Большой типограф, например, специализируется на елях и в других местах не встречается. Как только весной термометр поднимается до 20 °C, взрослые насекомые покидают свои зимние убежища под корой и для спаривания отправляются в полет. Но тут все не так просто. Чтобы добиться успеха, самцы должны провести трудоемкую подготовительную работу. Во-первых, надо найти ослабленную ель. Ели, как и все деревья, способны противостоять атакам насекомых, а кому же охота умереть накануне первого секса? Следовательно, жуки целенаправленно ищут деревья, испускающие особый запах слабости. Деревья сообщают друг другу о том, что находятся в стрессовом состоянии.

До сих пор мы оставляли вне рассмотрения настоящий лакомый кусочек для многих видов животных – трупы крупных млекопитающих. С ними происходят поразительные вещи. Вас уже тошнит? Понятно. Но, строго говоря, если вы не записались в вегетарианцы, то постоянно живете среди трупов животных и имеете с ними дело чуть ли не каждый день. Я имею в виду еду. Основное отличие нашей еды от туш умерших кабанов, косуль и оленей – это лишь очень малая степень разложения, позволяющая нам есть мясо без вреда для себя. Но многие виды животных не просто допускают, а даже предпочитают иные стадии разложения и с аппетитом поедают мясо «с душком», к которому мы бы даже не притронулись. А такого мяса хватает. В одной только Центральной Европе миллионы косуль, оленей и кабанов умирают насильственной смертью. По данным Германского охотничьего союза, каждый год около 1,8 миллиона особей указанных видов становятся жертвами охотников в Германии. Кроме того, кто-то умирает и от естественных причин. Что происходит с их телами? Ответ понятен: они разлагаются, то есть гниют, испуская зловоние, и в конечном счете превращаются в гумус. Но как происходит этот процесс?

Свет играет в природе важную роль, поскольку в конечном счете практически все живые существа на нашей планете пользуются преобразованной солнечной энергией. Благодаря фотосинтезу производятся углеводы, являющиеся горючим для растительного мира и, в опосредованном виде, для животных и людей. Понятно, что в природе идет борьба за каждый лучик света и каждый квант энергии. Лучшим доказательством этого является существование деревьев. Они вырастают до таких огромных размеров лишь потому, что им надо выиграть конкурентную борьбу с травами и кустарниками. Строительство могучих стволов и раскидистых крон требует очень много энергии. Старый бук может весить до 13 тонн и в нем содержится около 42 миллионов килокалорий. Для сравнения: человеку в день требуется, в зависимости от степени нагрузки, от 2500 до 3000 килокалорий. Таким образом, старый бук накапливает в себе столько солнечной энергии, что человеку ее хватило бы более чем на 40 лет – если бы наша пищеварительная система была способна переваривать древесину. Неудивительно, что для того, чтобы накопить столько энергии, требуются десятилетия. Поэтому деревья могут жить очень долго.

Каждый год я с нетерпением жду осени, а точнее, появления в небе журавлей. Трубные крики пролетающих стай слышны за многие километры, а в последнее время я слышу их издалека даже за закрытыми окнами гостиной. Благодаря улучшению состояния окружающей среды, в частности восстановлению ряда заболоченных земель, количество птиц за последние десятилетия существенно возросло, так что этот вид больше не находится под угрозой. Целыми днями один клин за другим пролетает над моим домом, а иногда они летят настолько низко, что слышны даже взмахи крыльями.

Что заставляет птиц при смене времен года улетать в далекие страны? Как они находят дорогу? Миграции птиц совершаются повсюду в мире, в них принимает участие около 50 миллиардов особей. Массовые перелеты не прекращаются ни на день, потому что где-то в данный момент лето сменяется осенью, зима – весной, а сезон дождей – засухой. А это значит, что меняются условия питания. Когда в горах Айфель начинаются заморозки, все насекомые готовятся к зимней спячке. Они зарываются в землю или прячутся под кору деревьев. Некоторые виды отогреваются, сбиваясь в кучу, как, например, рыжие лесные муравьи. В этих убежищах они почти недоступны для птиц. Аналогичным образом ведут себя и многие мелкие животные, служащие им добычей. Именно поэтому многие пернатые отправляются в более теплые и богатые пищей края.

Мне уже не раз приходилось слышать, что после теплых зим надо ждать нашествия комаров или короедов. Что касается короедов, то я уже объяснял, что вспышки их размножения объясняются, скорее, нашими просчетами в лесном хозяйстве, но, пожалуй, имеет смысл еще раз подробно рассмотреть всю ситуацию в целом. Для суровых зим характерны морозы, продолжающиеся несколько недель подряд, и снежный покров. Вода превращается в лед, верхние слои почвы промерзают на несколько сантиметров и становятся твердыми, как камень. Жизнь в лесу в таких условиях – не сахар. Давайте посмотрим, как это сказывается на самых маленьких представителях животного мира. Насекомые, спасаясь от морозов, делают ставку на законы природы. В соответствии с ними вода в очень малых количествах замерзает при температурах существенно ниже нуля. Так, пять микролитров воды образуют кристаллы льда только при —18 °C. И все же молодому поколению жуков-короедов приходится несладко. Если морозы продолжаются достаточно долго, яйца и личинки не доживают до весны. Дело не в том, что они не способны вынести холод. Сама по себе жидкость в теле личинки хорошо защищена от минусовых температур, а вот вода, поступающая в рот и органы дыхания извне, моментально замерзает. Поэтому и личинки, и яйца выживают лишь в том случае, если земля защищена от сильных морозов толстым слоем снега. Поскольку взрослым насекомым эта проблема не грозит (они хорошо переносят даже морозы до -30 °C), они просто стараются не выводить потомство поздней осенью.

Мы с вами рассмотрели ряд взаимосвязей в природе, которые порой могут быть очень сложными. Но есть и другие, которые могут показаться намного более очевидными. Я до сих пор не касался их, и на то есть веская причина: их не существует.

Примером может служить бытующее на протяжении веков поверье о плодоношении буков и дубов. Согласно старому крестьянскому правилу, обильный урожай буков и дубов сулит суровую зиму. Если в сентябре много желудей, то в декабре будет много снега. Чтобы выяснить степень правдоподобности данного утверждения, давайте зададим себе вопрос: зачем дереву так поступать? Каким образом обильное образование семян способно помочь ему пережить суровую зиму? Как одно может повлиять на другое? К сожалению, ответа я не знаю. Зато известно, что дубы и буки каким-то образом договариваются между собой, чтобы цветение и созревание плодов у них происходило синхронно с промежутком в несколько лет. Как уже говорилось, делается это для регулирования численности травоядных, чтобы те не настраивались на то, что им всегда будет доставаться одинаковое количество пищи. Но к зимним температурам это не имеет никакого отношения.

Деревья не являются беззащитными жертвами климатических колебаний, во всяком случае в тех ситуациях, когда они действуют заодно и образуют большие лесные массивы. В таких обстоятельствах они могут не только поддерживать нужную влажность воздуха и температуру в пределах леса, но и оказывать влияние на обширную окружающую территорию. Об этом свидетельствует, в частности, недавний доклад международной группы исследователей, изучавших изменения европейских лесов, которые происходят в результате коммерческого лесопользования. Основное внимание было уделено замене исконных лиственных лесов на плантации хвойных насаждений. Ученых под руководством Кима Нодтса из Института метеорологии Общества Макса Планка заинтересовала прежде всего светоотражающая способность деревьев. Хвойные деревья темнее лиственных, и их темно-зеленые кроны поглощают больше солнечного света, преобразуя его в том числе и в инфракрасное излучение. Кроме того, старые буковые леса, доминировавшие когда-то в нашем регионе, в жаркий солнечный день испаряют до 2 тысяч кубометров воды на квадратный километр и за счет этого еще больше охлаждают воздух. Хвойные деревья обходятся с влагой более экономно, и воздух от этого становится еще суше и теплее, усиливая эффект темной хвои.

В лесу таятся колоссальные запасы энергии. Живая и мертвая биомасса содержит очень много углерода – более 100 тысяч тонн на квадратный километр в зависимости от типа леса. Это соответствует 367 тысячам тонн CO2 (за счет присоединения к углероду двух атомов кислорода при сгорании). К тому же в хвойных лесах в деревьях имеются крайне пожароопасные вещества – смолы и другие углеводороды. Неудивительно, что леса постоянно загораются и лесные пожары бушуют порой месяцами. Неужели природа допустила ошибку? Зачем эволюция создала виды деревьев, которые похожи на открытую бочку с бензином? Ведь есть и другие пути развития, о чем свидетельствуют, в частности, лиственные деревья. В живом состоянии они абсолютно не поддаются горению. Вы сами сможете в этом убедиться, если возьмете зеленую веточку. Сколько бы вы ни держали под ней зажигалку, она не загорится. А вот ветки еловых, сосновых и других хвойных деревьев легко воспламеняются даже в живом состоянии. Почему? Среди экологов бытует мнение, что в северных широтах, являющихся родиной большинства хвойных пород, пожары представляют собой природные средства обновления и даже расширения видового разнообразия.

Давайте не будем ходить вокруг да около и возьмемся сразу за самую большую проблему: что вообще представляет собой природа? Девственные тропические леса? Далекие горы, на вершинах которых не побывал еще ни один человек? Цветущие альпийские луга, по которым медленно бродят коровы с колокольчиками на шее? Заброшенные карьеры, в которых скопилась вода и теперь громко квакают лягушки? Возможно, у природы столько же определений, сколько существует любителей этой самой природы. Но самое простое и распространенное звучит так: природа – это противоположность культуре, то есть все, что не создано и не изменено человеком. Такая формулировка весьма резко, но ясно очерчивает границы природы. Согласно другим представлениям, люди и их деятельность также являются неотъемлемой частью природы. Получается, что между природой и культурой нельзя провести четкую грань. Именно в этом и заключается проблема охраны природы в настоящее время. Что действительно нуждается в защите и от чего надо защищаться? Если говорить о наших краях, четкого ответа нет.

У уроженцев Центральной Европы обычно белый цвет кожи. Вполне возможно, что это признак нашей агрессивности (почему так, я постараюсь подробно объяснить в данной главе). Я имею в виду не желание поскандалить друг с другом, а агрессивность по отношению к другим видам. Она имеет определенную связь с нашим эволюционным успехом, благодаря которому мы стали такими, какие есть. Пожалуй, этот успех даже слишком велик, если учесть исчезновение многих других видов. Неужели страсть к уничтожению природных механизмов заложена в наших генах? Или мы уже успели настолько отойти от природных процессов, что создали некую параллельную экологию?

Мне уже не раз приходилось слышать мнение, что современный человек остановил эволюцию. Этот вывод строится на успехах медицины. Разве смогли бы мы выжить без операций по удалению аппендикса, уколов инсулина, бета-блокаторов или просто очков? Болезни, которые нас мучат, 10 тысяч лет назад сделали бы нас легкой добычей хищников. Другими словами, эволюция подвергла бы нас жестокому, но справедливому естественному отбору. Если теперь мы с помощью медицины продолжаем жить, несмотря на физические несовершенства, да еще и передаем эти дефекты следующим поколениям, не становится ли человеческий вид все более уязвимым и не вымрет ли он при отсутствии медицинского обслуживания? Чтобы разобраться с этими аспектами, необходимо для начала выяснить две вещи. Во-первых, действительно ли эволюция остановилась? Во-вторых, не является ли использование вспомогательных средств частью эволюционного развития человека?

Природа намного сложнее, чем механические настенные часы с их точно подогнанными друг к другу шестеренками, и все же мне хотелось бы еще раз вернуться к аналогии из введения. Что произойдет, если мы, не подумав, извлечем какое-то колесико, нам уже известно на основе многочисленных примеров. Как и в часах, это приведет к цепной реакции, в результате которой может измениться вся система. А если мы захотим починить сломанные часы? Природа в определенной степени сама может справиться с этой задачей. Весь вопрос только во времени. Естественные процессы могут длиться сотни и даже тысячи лет. Нельзя ли ускорить их с человеческой помощью? Ведь успешные примеры у нас на виду, а успех – это именно то, что нам нужно. Мы хотим своими глазами увидеть, что что-то меняется к лучшему. Что толку в отказе от ископаемых источников энергии и использования пластмасс, если результаты наших усилий заметят только праправнуки? И мы со всем энтузиазмом беремся за дело, чтобы как можно быстрее добиться положительных результатов. Но, принимая решение отремонтировать старые часы природы, мы должны для начала ответить на главный вопрос: а с чего мы вообще взяли, что они сломаны?

Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru