Журнал «Вокруг Света» №01 за 1972 год

Иронично улыбается в ответ природа... А иронична ее улыбка потому, что объяснение «дикого» парадокса микромира существует, а объяснения, отчего растениям в горах лучше, — нет.

Ибо все факторы в горах для растений неблагоприятны. Почва? Какие уж там особые почвы на горных террасах и склонах! Чтобы создать Ботанический сад, его территорию сначала освобождали от камней, потом сеяли травы, и уж потом... Обилие влаги? Да нет же: Западный Памир особенно сух, тут без полива нечего делать, и, что трудней всего поправить, летом здесь исключительно сухой воздух, а это для многих растений куда как плохо. Воздух, кстати, не только сухой, но и бедный. На высоте свыше двух тысяч метров в нем примерно в полтора раза меньше, чем на равнине, углекислого газа, из которого растение берет самую главную свою пищу — углерод. Голодно, значит, должно быть растению на высоте... Что же остается? Температурный режим? Ну, горы есть горы: температура здесь пляшет, как кривая лихорадки, а что такое для растений резкие колебания температур, — известно. Солнце?

Да, солнца тут много, такого, какого на равнине нет вовсе, даже на тех же широтах, потому что атмосфера там толще и запыленней. Хрустальные, жгучие потоки света льются день за днем, месяц за месяцем... Горное солнце — особое солнце. Необычность его даже не в силе, а в колоссальных дозах ультрафиолета. Может быть, именно это делает горное солнце солнцем жизни? Имевшиеся в науке данные о биологическом действии горного ультрафиолета были неясны и противоречивы, потому возникло предположение, что как раз ультрафиолет будит жизненную энергию растений. Логично, когда все остальные факторы со знаком «минус»... Но опыты, которые поставил в последние годы Ботанический сад, показали обратное: растения, защищенные от горного ультрафиолета, но получавшие все остальные лучи спектра, развивались лучше контрольных, тех, что остались под открытым небом.

Все факторы оказались минусовыми! В математике минус на минус дает плюс. Так то в сфере отвлеченных чисел! А тут биология. Минус на минус, да еще раз на минус... А в итоге огромный плюс. Непонятно. Странно. Необъяснимо. Какая-то сложная, ускользающая от нашего разумения диалектика...

— Скорого ответа мы не ждем, — подытожил наш разговор заведующий лабораторией физиологии Памирского биологического института Д. Толибеков. — Надо изучить действие всех факторов порознь, в сочетании, углубиться в биохимию, генетику наших растений. До тех пор нет фактов, нет, следовательно, и гипотез...

Подойдем к горным растениям с другого края.

Одному из крупнейших ученых XX века Николаю Ивановичу Вавилову Памир помог создать знаменитую теорию центров происхождения культурных растений. Как раз экспедиция в Персию и на Памир дала исследователю первый материал для объяснения, откуда человек взял и пшеницу, и рожь, и ячмень.

Тут необходимо обширное отступление.

Биолог А. А. Коннов неподалеку от Ботанического сада недавно нашел папоротник. Находка для Памира уникальная, но не это самое удивительное. Папоротник — влаго- и тенелюб; а тут он рос среди раскаленных камней ущелья! Понятно, что некогда в этом ущелье были и лесок и тень, но все это давно исчезло. Папоротник выжил.

Способность растений приспосабливаться настолько велика, что границы этой приспособляемости не очень еще ясны. Памирский биологический институт располагает опорной станцией Чечекты на Восточном Памире, где опыты по акклиматизации и селекции растений ведутся на высотах до и свыше четырех тысяч метров.

Сам Восточный Памир — это в основном колеблющееся около четырехтысячеметровой высоты нагорье, где и места для полей много, и вода есть, но где никакие злаки и овощи никогда не росли. Теперь растут. В Чечектах удалось подобрать и частично вывести сорта, которые делают земледелие на Восточном Памире реальностью — там, где заморозки случаются едва ли не каждую ночь.

Выше, кажется, растениям хода нет. Кое-какие подобрались к самому подножию глетчеров, граница достигнута, куда уж дальше? Но и «дальше» растения продвинул человек. И у нас и за границей ставились опыты по выращиванию растений... на Марсе! В камерах создавались предполагаемые условия Марса; и в сверхразреженной атмосфере, в газах, столь мало напоминающих земной воздух, земные растения — представьте себе — росли. Некоторые. В том числе рожь и огурцы.

За счет чего? Кажется, этого никто пока не знает. Но кое на что могут дать ответ земные горы.

Растения в Чечектах — ячмень, репа, редис и другие — не слишком похожи на равнинные. Они низкорослые, стелющиеся, в них больше сахара. Дело ясное: хочешь приспособиться — меняйся. И растения в горах бурно изменяются. (Кстати сказать, растения, лишенные в Чечектах ультрафиолета, чувствовали себя хуже; значит, иногда ультрафиолет благоприятен. Еще один парадокс!)

Любовь Филипповна Остапович, давняя сотрудница Ботанического сада, показывала мне свою уникальную коллекцию «уродств» как пришлых, так и местных растений. Гигантские стебли, необычная окраска, плоские и изогнутые, точно ятаган, ветви — какая-то фантасмагория форм! И это не только на больших высотах, но и здесь, в «раю» Ботанического сада.

«Уродства», понятно, встречаются и на равнинах, но не в таком обилии. Как любил повторять Гурский: «Трудно сказать, что на Памире должно считаться отклонением от нормы, а что самой нормой».

С точки зрения теории эволюции ничего особо поразительного в этом факте нет. Горы в отличие от монотонных равнин являют собой пеструю мозаику контрастов: в одном ущелье тут могут сочетаться и юг и север, пустыня и оазис. Все это резко сказывается на облике попавших в горы растений; от места к месту их внешние признаки начинают меняться. Кроме того, в горах выше радиационный фон, следовательно, больше возможностей для мутаций, изменений уже самой наследственности. По этим и другим причинам возрастает пластичность растений, бурно идет процесс формо- и видообразования.

И цифры в этом смысле красноречивы. Всего в СССР насчитывается 17—18 тысяч видов растений. Из них на Таджикистан, самую гористую республику, приходится около 6 тысяч видов, собственно на Памир — 2 тысячи...

Горы, видимо, можно назвать «кузницей видов».

До исследований Н. И. Вавилова полагали, что культурные растения появились сначала в долинах рек, где складывались великие цивилизации древности. Изучив «ботанический фонд» планеты, Вавилов доказал, что все центры культурных растений находятся в горах. Что и пшеница, и ячмень, и кукуруза, и рожь (последняя как сорняк) пришли оттуда. Что именно в горах возникло древнейшее земледелие. Это открытие стало одной из замечательных истин биологии XX столетия. Вот какую роль сыграли горы (и Памир в том числе) в истории человечества.

Тут возникает один искусительный соблазн. Если горы столь богаты видами и формами (а это так), если они стали центрами, откуда пошли культурные растения (это тоже верно), то не играли ли они особой, исключительной роли в эволюции растительного мира вообще?

Рисуется волнующая и, в общем, стройная картина. Сотни миллионов лет назад покинувшие море потомки водорослей хлынули на равнины. В борьбе за пространство и пищу их вал докатился до гор и, влекомый «давлением жизни» (термин В. И. Вернадского), ринулся вверх... Там суровые и разнообразные условия стали кузницей все новых и новых видов, прошедших жестокую муштру и селекцию, а потому закаленных, жизнеспособных более, чем «тепличные» растения низин.

И начался обратный поход.... Закаленные горами растения смели изнеженных обитателей равнин, заняли их место. Вновь и вновь повторялось это движение, и каждый раз обновлялся растительный мир планеты.

Чем плоха схема? Она вполне научна. Глухое подозрение, что горы могут быть центрами видообразования, питал еще Дарвин. Сейчас имеются строгие гипотезы, что, например, цветковые растения (они завладели сушей примерно сто с небольшим миллионов лет назад; до этого земные луга были однотонны и скучны), что цветковые растения спустились с гор.