Ранняя весна. Полог деревьев ще безлистный и солнечный свет свободно проникает сквозь него. В это время буйно развиваются ранневесенние растения эфемероиды. На снимке автор изучает папоротник страусопер. У него спороносные вайи (листовые пластинки) не имеют хлорофилла, они коричневого цвета. На них развиваются многочисленные спорангии со спорами. Фотосинтез у этого вида папоротника происходит в вегетативных вайях, на которых спорангии не образуются. У большинства видов папоротников такого разделения вай нет. У них спорангии образуются в сорусах на обычных фотосинтезирующих вайях.

Красоднев Миддендорфа - растение из семейства лилейных. Растет в лесах и кустарниках, цветет в начале лета. Это одно из красивейших растений уссурийской тайги.

Я напомнил эти факты с единственной целью, - показать, как велика роль биосферы и ее важнейшей части – растительного покрова, или мира зеленых растений на нашей планете. К сожалению, многие из нас не знают этого, многие знают, но забывают об этом, когда дело касается их личного обогащения в результате нерационального использования природных ресурсов. Кажется, что растений так много, и они так устойчивы и быстро возобновляются и растут, что мы можем рубить их и жечь, не задумываясь о последствиях. Такое было возможно, когда человек пользовался каменным топором и в качестве транспорта использовал животных. Людей тогда на Земле было мало, и природа легко залечивала, наносимые ей раны. Сегодня в руках человека сверхмощные машины, потребности его в древесине и пище резко возросли, численность людей увеличилась на 3-4 порядка, и природа не в силах залечивать наносимые ей раны. Содержание углекислого газа в атмосфере на протяжении последних 200 лет неуклонно возрастает, в основном за счет деятельности человека. Леса уничтожаются, и в атмосферу от растительного покрова поступает все меньше кислорода.

Ученые считают, что резкие изменения климата нашей планеты в последние 50 лет произошли в значительной степени из-за нарушения газового баланса биосферы. Происходит разогрев атмосферы, из-за этого усилилась ее циркуляция, катастрофически быстро тают ледники в горах, над полярными районами планеты образовались так называемые озоновые дыры, и жесткое излучение из космоса достигает поверхности планеты, разрушая генотипы живых организмов, вызывая мутации. Одним словом, если люди не научатся бережно обращаться с биосферой, растительным покровом и животным населением, то человечество ожидает экологическая катастрофа уже в ближайшие 50-100 лет.

Можно ли избежать этой неприятности? Если можно, то что для этого надо делать? Я думаю, что избежать экологическую катастрофу человечество может, если в ближайшие 10 лет сможет направить на решение экологических проблем не менее 40-50% всех имеющихся у человечества ресурсов: финансовых, энергетических, вещественных, кадровых. В этом случае потери от нарушения экологического равновесия будут минимальными. Если же сделать это человечество не сможет, и будет по-прежнему главным смыслом жизни людей считать удовлетворение материальных потребностей, не развивая при этом духовных потребностей, то последствия будут просто ужасными.

Венерин башмачок большой - одно из самых удивительных наших растений из семейства орхидных. Столь причудливая форма цветка обеспечивает этому виду опыление с помощью насекомых. Чтобы добраться до нектарников насекомое должно залезть в нутрь башмачка. Башмачек имеет такую форму, что дождь почти не проникает на пыльники, и они остаются сухими.

Цветки одуванчика обыкновенного собраны в плотное соцветие корзинку. Они также опыляются с помощью насекомых, потому они столь красивы.

Кроме направления огромных ресурсов на решение экологических проблем, человечеству потребуется коренное изменение психологии каждого отдельного человека. Необходима духовная революция, в процессе которой должен появиться Новый Человек, способный резко сократить свои потребности в энергии, пище, одежде, излишней жилплощади, способный отказаться от роскоши не на словах, а на деле.

Но и этого будет мало. Человек должен знать, как устроена биосфера, как она развивается, какова роль в ней разных видов растений, животных, грибов, микроорганизмов, какое место в ней занимает человек, каковы допустимые пределы изменения среды его обитания. К сожалению, наши знания о растительном покрове и биосфере очень неполные, мы многое не знаем и многое не понимаем. Желая что-то улучшить, мы только ухудшаем наше положение, - примеров тому не счесть. Наши воздействия на живые организмы и их сообщества сильно раскачивают биосферные процессы и выводят ее из равновесия. Но и знать законы природы, биосферы и растительного покрова мало. Надо научиться их применять в повседневной деятельности дворника, водителя, лесоруба, строителя, милиционера, инженера, мэра, министра и президента – каждого человека независимо от его должности.

Кажется все. Этого вроде бы достаточно, чтобы избежать экологической катастрофы… Нет, и это еще не все. Люди должны полюбить природу, животных, растения. Они должны не только понять, но должны поверить в свое родство и почувствовать свое сродство с природой, с каждым живым организмом. Если хотите, должна возникнуть новая религия, в которой богами должны стать биосфера Земли и Солнце, дарующее ей свою энергию, а также зеленое растение, способное уловить эту энергию. Это так, ибо знание и умение без любви и веры не может привести людей к счастью. Примеров тому также неисчислимо много. Наиболее яркие из них - атомная и водородная бомбы.

Я не знаю, сможет ли в ближайшие годы человечество на Земле справиться с неизбежной экологической катастрофой, но мне хотелось бы надеяться, что это произойдет. Поэтому я сейчас и выступаю перед Вами с такой лекцией. Ведь резервы материальные и энергетические для предотвращения экологической катастрофы у человечества имеются. Стоит только прекратить гонку вооружений и объединить усилия. К сожалению, руководители и элиты всех стран действуют подобно тонущим в открытом море. Каждый старается ухватиться за одну из немногочисленных досок и дрейфовать на ней в открытом океане, вместо того, чтобы собрать все эти доски и заделать пробоины в своем корабле и всем вместе добраться до берега.

Ботанические сады - это коллекции живых растений, собранных со всего Мира. Главная задача ботанических садов - выращивание редких и исчезающих растений местной флоры, а также интродукция растений инорайонных флор. Это непростая задача, если учесть, что климатические условия ботанического сада существенно отличаются от условий инорайонных флор. Кроме того ботанические сады проводят образовательную работу среди населения, помогая жителям города понять роль растений в биосфере, а также полюбить их не как цветы, а как живых существ.

Дальше я буду говорить о более конкретных вещах. А именно о Ботаническом саде, в котором сейчас работаю. Наибольшая часть территории Ботанического сада – это так называемая парковая зона. Она отличается от зоны экспозиций и хозяйственной зоны тем, что здесь, практически в неизмененном виде, сохранился природный хвойно-широколиственный лес, который рос здесь задолго до образования и Ботанического сада, и самого города Владивостока. Если вы читали что-либо об уссурийской тайге, то знаете, что это самая большая достопримечательность российского Дальнего Востока. Так вот парк нашего Ботанического сада и есть самая настоящая уссурийская тайга. Здесь на территории около 150 га обитает более 450 видов высших сосудистых растений, не считая мохообразных. Мхов ученые насчитывают здесь более 150 видов. К тому же на стволах деревьев и гниющей древесине в нашем Ботаническом саду произрастает более 100 видов лишайников и, вероятно, не менее 500 видов грибов.

Только что вы гуляли в центре города, взирали на каменное и бетонное громадье – дело рук человеческих. Задыхались от выхлопных газов, застряв в огромной пробке из автомобилей, но проехали полчаса на автобусе, прошли 200 метров от остановки “Ботанический сад” и оказались в девственном лесу. Вас окружают огромные кедры и пихты, возраст которых достигает 200 лет и даже более, рядом с ними растут деревья поменьше – дубы, липы, клены, диморфанты, березы. Под пологом много разных кустарников и трав. Слышно пение птиц. Если притаиться и присмотреться повнимательнее, то можно увидеть и самих птиц, а если очень повезет, то можно наблюдать смышленых бурундучков и белочек. Можно долго любоваться игрой света в кронах и узором листьев деревьев, расположенных в пологе леса так, чтобы как можно менее затенять друг друга. Своими ветвями деревья тянутся к свету, листьями они улавливают его и здесь в листьях происходит великое таинство жизни – фотосинтез.

Колокольчик крапчатый - высокодекоративное растение уссурийской тайги. Растение нуждается в охране.

Все знают, что лес – это источник древесины, очень ценного строительного и поделочного материала, сырья для мебельной и химической промышленности. Заготовка и продажа древесины очень важная составляющая экономики Приморского края, да и всего Дальнего Востока и Сибири. В общем, лес – это богатство в прямом смысле. Но не только древесиной ценен лес. Деревья, кустарники, травы, мхи и лишайники, обитающие в лесу, производят кислород, которым мы дышим, и утилизируют углекислый газ, который мы выдыхаем, который в больших количествах поступает в атмосферу от наших автомобилей, котельных и печей. Не будет растений, - нам станет трудно дышать. Кислородная функция наших лесов пожалуй поважнее древесины. Знаете ли вы, что в крупных городах содержание кислорода уже сегодня почти на 10% меньше, чем в лесной местности. А избыток углекислого газа в атмосфере нашей планеты уже привел к ее глобальному разогреву, и последствия этого мы видим в чрезвычайной активизации турбулентности в атмосфере: снег зимой стал выпадать даже в Алжире, а в Арктике летом глубоко оттаивает вечная мерзлота, и от этого рушатся здания, построенные здесь на сваях, вбитых в эту мерзлоту.

Лес является источником пропитания для животных, обитающих под его пологом, в кронах деревьев и в почве. Многие из них строят здесь свои гнезда, норы, укрываются от непогоды. Лес - их родной дом. Значит, уничтожив лес, мы уничтожим и лесных животных. Кто-то скажет: “Ну и что? Проживем мы без этих животных, будем любоваться на них на экранах телевизоров и мониторах компьютеров”. Придумаем способы обогащения атмосферы кислородом и создадим установки для утилизации углекислого газа с помощью искусственных сооружений. Научимся делать синтетическую пищу. Возможно, люди изобретут такие технологии, но для этого потребуется очень много энергии, а получение ее сопряжено со сжиганием топлива, со строительством атомных и иных электростанций, с еще большим нарушением окружающей нас среды. В этом случае и самому человеку придется создавать замену в виде роботов, не нуждающихся в кислороде и пище, способных жить и в холоде и в жаре. Так-то оно так, но нам почему-то совсем не хочется оказаться в этом чудовищном мире роботов, перестать быть людьми и стать некими фантомами в глобальной сети интернет.

Этот вид дальневосточной флоры проф. С.С. Харкевичем был выбран в качестве символа многотомного издания "Сосудистые растения советского Дальнего Востока". Триллиум - третичный реликт, он изредка встречается в широколиственных и хвойно-широколиственных лесах на юге Приморского края. Нуждается в особой охране.

Давайте повнимательнее приглядимся к лесу. Деревья здесь расположены ярусами. Самые высокие из них вынесли свои кроны на высоту 30 м и даже более. Они буквально купаются в лучах солнца. В борьбе за свет они явно победили своих конкурентов, чьи кроны не могут выйти в первый ярус. У деревьев второго яруса кроны находятся этажом ниже. Они несколько притенены кронами деревьев первого яруса. Чтобы выжить в этих условиях им пришлось выработать более оптимальный способ улавливания солнечного света. Но ведь этим деревьям второго яруса не надо создавать столь огромные стволы и накачивать воду на столь большую высоту. Да они получают меньше энергии, но они ее меньше и расходуют. Под пологом деревьев первого и второго ярусов растут деревья третьего яруса. Их высота не превышает 10 м, кроны этих деревьев находятся в тени. Дефицит света сказывается на размерах этих деревьев, характере их листьев, - у них мы видим явные признаки светового голодания. Под пологом леса растут кустарники. В отличие от деревьев они имеют не один, а множество стволов, из которых главный выделить не удается. Кустарники имеют высоту 1,5 – 3,0 м, в лесу они нередко образуют самостоятельный ярус. Листья кустарников испытывают сильный световой дефицит. Только благодаря очень полному улавливанию света и чрезвычайно экономному расходованию энергии кустарники могут выживать в лесу под пологом мощных деревьев.

В процессе длительной эволюции растений при их совместном произрастании возникли разные жизненные формы, приспособленные обитать в разных ярусах леса. У каждой жизненной формы своя стратегия жизни. За лидерство в лесу приходится платить большими энергетическими и вещественными ресурсами. Чтобы выйти в первый ярус, приходится создавать огромный ствол, огромную корневую систему. Можно выбрать иную стратегию, - не тратить много энергии на создание мощного ствола и корней. Но в этом случае придется быть не деревом, а кустом и постоянно испытывать световой голод.

Купальница китайская очень декоративна. Ее оранжевые цветки хорошо видны на зеленом фоне под пологом леса.

Есть в лесу растения, которым, кажется, удалось обхитрить самою природу. Это – лианы. Имея тонкий ствол (как у кустарника) и не очень мощную корневую систему, лианы, обвивая стволы деревьев первого и второго ярусов, способны выносить свою листву туда, где света хватает. Мало того, туго обвивая стволы деревьев лидеров, лианы тормозят их рост в толщину. Иногда объятия лиан бывают столь крепкие, что дерево в этих объятиях погибает. В нашем лесу мы можем увидеть несколько видов деревянистых лиан: актинидию аргуту, амурский виноград, лимонник и другие. Вообще деревянистые лианы характерны для многоярусных тенистых лесов влажных тропиков и влажных субтропиков. Для лесов умеренной зоны деревянистые лианы не характерны, но Дальний Восток в этом отношении исключение. Здесь в листопадных широколиственных и хвойно-широколиственных неморальных лесах и даже в хвойных бореальных лесах мы можем увидеть, как виноград обвивает кедровую сосну корейскую, дуб монгольский, березы даурскую и плосколистную, ель аянскую или пихты цельнолистную и белокорую.

Посмотрите внимательнее, и Вы увидите, что кустарники более активны там, где в кронах верхних деревьев имеются просветы. Вываливаются могучие старые деревья сосны кедровой корейской, или пихты цельнолистной, тут же активизируются широколиственные деревья второго и третьего ярусов. Полог деревьев первого яруса становится очень густой, и слабеют в этом месте деревья второго яруса, совсем редкими и чахлыми в этом месте становятся деревья третьего яруса, совсем исчезают кустарники. Следовательно, ярусы в лесу – это части его функциональной структуры и изменяются они вовсе не случайно, а взаимосвязано. Благодаря наличию в лесу растений разных жизненных форм с разными жизнен специаль ными стратегиями, благодаря ярусности, на малой площади может совместно произрастать очень много видов растений. Мы видим, что и в одном ярусе обитают растения нескольких видов. Например, в первом ярусе в нашем лесу растут пихта цельнолистная и кедр корейский, нередко в первый ярус выходит и диморфант. Во втором ярусе встречаются дуб монгольский, липа амурская, береза даурская и другие. В третьем ярусе растут граб сердцелистный, несколько видов кленов.

Лилия пенсильванская (даурская) также украшает дальневосточные леса и прерии. Впервые увидев эти цветы, невозможно поверить, что они не являются результатом специальной селекции.

Лабазник дланевидный зацветает в середине лета. Это растение часто встречается в сырых лесах и кустарниках, на сырых лесных лугах.

Почему это так? Ведь в результате конкуренции в каждом ярусе должен был в конце концов “победить” какой-то один наиболее приспособленный к жизни в этом ярусе вид. Наверное, так и случилось бы, если бы погодные условия были устойчивыми, если бы растения не умирали, если бы … Но погода не стабильна: одно лето сухое, другое влажное, одна зима холодная, другая теплая, одна зима со снегом и он предохраняет почву от глубокого промерзания, другая бесснежная и почва глубоко промерзает. В одно лето условия более благоприятны для одного вида, в другое – для другого. Флуктуации условий жизни в разные годы не дают возможности одному виду стать абсолютным лидером в своем ярусе. Разнообразие растений делает лес более устойчивым и лабильным в постоянно меняющихся погодных условиях.

Но не только за свет конкурируют в лесу деревья. Они конкурируют за воду, содержащуюся в почве, за минеральные вещества, растворенные в почвенной воде. Через каждое растение – траву, кустарник, дерево – идет мощный ток воды от корней через стебли и стволы к листьям. Растения активно всасывают воду корнями и испаряют ее листьями через специальные органы – устьица. Растение всасывает воды из почвы значительно больше, чем использует ее для фотосинтеза. Почему? Во-первых потому, что концентрация растворенных минеральных веществ в почвенных растворах очень мала. Чтобы получить достаточное количество азота, кальция, калия, фосфора и других химических элементов, растению приходится прогонять через себя огромное количество воды. Во-вторых, благодаря испарению воды листьями, они охлаждаются. Для этого собака в жаркую погоду высовывает язык и, испаряя с него воду, спасается от перегрева. Поэтому и мы потеем на жаре.

Таким образом, вода в почве является очень важным фактором, за который идет конкуренция между растениями в лесу. Воды на всех не хватает, особенно мало ее на крутых каменистых склонах. Действительно, обратите внимание на то, что, чем выше мы поднимаемся по склону, тем меньше и миниатюрнее становятся деревья тех же самых видов. Деревья дуба монгольского, например, в нижней части склона в 2-3 раза выше и толще, чем в верхней части склона. А ведь возраст у них один и тот же. Можно заметить, что при переходе с сухих мест на более влажные изменяется видовой состав леса. Следовательно, одни виды растений лучше приспособлены к дефициту воды, другие хуже. Одни растения могут расти в сырых местах, а другие не могут. Ботаники по отношению к воде подразделяют виды растений на ксерофиты (могут расти при недостатке влаги), мезофиты (предпочитают места со средней влажностью), гигрофиты (приспособлены к жизни при избыточном увлажнении) и гидрофиты (живут в воде).

Арункус азиатский (волжанка азиатская) очень нежное растение с разветвленными колосовидными соцветиями, в которые собраны изящные белые цветки. Цветки опыляются мелкими насекомыми.

Василистник тычиночный - раннецветущее растение, часто встречающееся под пологом уссурийской тайги. Его цветки также опыляются мелкими насекомыми.

Всасывать воду и минеральные элементы деревьям и кустарникам помогают грибы. Они являются симбионтами (сожителями) растений. Грибные гифы (тонкие нити, из которых состоит тело гриба) срастаются с корнями и увеличивают всасывающую поверхность корней. Эти гифы функционируют как корневые волоски. Они очень тонкие, их бесчисленное множество. Если у дерева не будет микоризы (гриба сожителя), то такое дерево не сможет обеспечить себя водой и минеральными веществами и неизбежно погибнет. Вытаптывая и уплотняя почву в лесу, уничтожая грибницу, мы уничтожаем микоризу и уничтожаем деревья. Нашему лесу в Ботаническом саду угрожает вытаптывание. Деревья с ослабленной микоризой быстро умирают. Обратите внимание на кедры и пихты с сухими вершинами. Именно поэтому в парках и Ботанических садах следует ходить только по специальным дорожкам и тропинкам.

А теперь давайте посмотрим на травяной покров. В тени под пологом деревьев и кустарников растет очень много разных видов трав. В отличие от древесных растений, у трав осенью отмирает вся надземная масса. Перезимовывают корневища, клубни и луковицы, семена, все они от зимней стужи укрыты в почве. Рано весной травянистые растения начинают быстро отрастать. При этом они используют запас питательных веществ клубней, луковиц и корневищ, накопленных в них прошлым летом. Весной лиственные деревья стоят голые, свет свободно проникает под полог весеннего леса и травянистые растения не испытывают в нем недостатка. Они буйно растут, цветут, плодоносят, успевают кое-что отложить про запас в своих подземных органах. И все это они успевают до того, как полностью развернутся листья на деревьях. Летом травы под пологом леса довольствуются тем малым освещением, которое все же пробивается через три яруса деревьев. Фотосинтез у лесных трав чрезвычайно эффективен. Кустарники в лесу также начинают зеленеть значительно раньше, чем зазеленеют деревья. Эта удивительная слаженность жизни разных растений в лесу говорит о том, что лес – это высоко организованная система.

У ботаников есть понятие “лесообразовательный процесс”. Оно чрезвычайно важно для понимания феномена лес. Действительно, все особи растений, как и все живые организмы – особи, смертны. Они рождаются, растут и развиваются, производят потомство и умирают. Следовательно, для того, чтобы данный лесной массив сохранялся в неизменном виде, необходимо чтобы каждый вид деревьев, кустарников, трав, мхов, лишайников, грибов и животных, обитающих здесь, мог воспроизводиться и оставлять после своей смерти потомство. Если воспроизведение хотя бы части видов станет невозможно, лес начнет изменяться. Если не смогут воспроизводиться доминирующие виды и виды эдификаторы, то лес попросту исчезнет.

Вы знаете, что только опят в уссурийской тайге встречается несколько десятков видов. Шляпки на ножках плодовые тела грибов, главное же тело (гифы) этих существ скрыто либо в почве, либо в гниющей древесине, либо в живых корнях растений.

Смотрите, как интенсивно возобновляется в нашем лесу дерево первого яруса пихта цельнолистная. Немало в возобновлении и особей кедра корейского. Следовательно, эдификаторы нашего леса воспроизводятся очень хорошо. Но стоит пройти низовому пожару, и вся эта молодь в подросте погибнет. Станут низовые пожары частыми, и перестанут возобновляться в нашем лесу деревья, хотя семена их будут производиться регулярно. Низовые пожары убивают всходы деревьев и кустарников, убивают подрост. Больше всех от низовых пожаров страдают молодые особи хвойных. Из-за них леса на юге Приморского края перестают быть хвойно-широколиственными и превращаются в широколиственные, причем с обедненным набором видов деревьев, кустарников и трав.

Как Вы думаете, сколько лет вот этим маленьким пихтам? Судя по их высоте (до 2 м) и толщине (диаметр стволика меньше 6 см) они совсем молоды. Если огромной пихте около 120 лет, то этой малютке должно быть лет 10-15… Однако это совсем не так. Этой малютке может быть и 15 лет, но может быть и все 80! Почему? Оказывается, если ресурсов света, воды и минеральных веществ недостаточно, то особи возобновления деревьев растут очень и очень медленно. Но если рядом умирают соседние деревья и конкурентный пресс ослабевает, то особи возобновления могут расти очень быстро. Большинство особей возобновления никогда не выйдет даже в третий ярус, не говоря уж о первом. До 100 лет иногда “ждут” особи возобновления “своего часа”, чтобы выйти в верхний ярус. Такие особи лесоведы называют “торчками”. Толщина ствола дерева в лесу не всегда прямо пропорциональна его возрасту!

Таким образом, лес в парковой зоне Ботанического сада пока что способен воспроизводить себя. Здесь хорошо возобновляются все виды деревьев, кустарников и трав. Главные отрицательные факторы, которые угрожают этому сообществу растений, - это лесные пожары и вытаптывание и уплотнение почвы. Оба фактора тесно связаны с количеством и качеством посетителей. Особенно уязвим наш лес для огня весной и в начале лета. В это время мы вынуждены усиливать охрану леса, бороться с разжигателями костров и курильщиками. Разводить костры на территории Ботанического сада категорически запрещено в любое время года. К сожалению запрет этот действует далеко не на всех посетителей. Вытаптывание очень усилилось за последние 2-3 года. Представьте себе, что в сентябре и октябре в нашем лесу в парковой зоне одновременно может находиться более 1000 посетителей. Такой большой наплыв посетителей связан прежде всего с тем, что в окрестностях города все леса сильно замусорены, застроены и не привлекают людей. К тому же там нет охраны и посетители там не чувствуют себя в безопасности. По всей вероятности мы тоже вынуждены будем ввести ограничение на число посетителей парковой зоны и перейти к обслуживанию населения только путем участия их в групповых экскурсиях с экскурсоводами.

На стволах деревьев, используя внешние отмирающие слои коры в качестве субстрата, растут эпифиты - мхи, печоночники и лишайники. Ни грамма вещества не теряется экосистемой уссурийской тайги. Атомы минеральных веществ, освобождающиеся при разрушении коры не успевают даже оказаться в почве. Они тут же перехватываются эпифитами и включаются в новый цикл биологического круговорота.

В лесу всегда можно встретить много интересного и не всегда понятного. Вот ранняя весна, еще лежит кое-где снег, ночью подмораживает, а сквозь опавшую прошлогоднюю листву пробились первые цветы. Они желтые, это – адонисы. Растения из семейства сложноцветных, мелкие цветки собраны у них в соцветие корзинку. Вот это соцветие многие и считают цветком, но на самом деле в корзинке адониса цветков несколько десятков, причем краевые цветки в корзинке отличаются от центральных. На ночь и в пасмурную погоду корзинки адониса закрываются, а на солнце раскрываются. Да они и сами очень похожи в раскрытом виде на маленькие солнышки. У нас на Дальнем Востоке растет адонис восточный, а вот в Европе в широколиственных лесах растет другой вид этого рода – адонис весенний. Когда-то в третичном периоде (плиоцен) пояс широколиственных лесов непрерывной полосой протягивался от Европы через всю Сибирь до Дальнего Востока. Тогда в этих лесах рос один вид адониса. Но в ледниковый период этот пояс в Сибири разорвался и восточная и западная популяции адониса оказались изолированными друг от друга. Через миллион лет (плейстоцен и голоцен) они стали разными видами.

Полностью растаял снег, ночью температура остается положительной, днем уже неплохо прогревается воздух. В лесу под безлистным еще пологом расцвели голубые хохлатки, желтый лесной мак, белый василисник, желтые калужницы. Порхают первые бабочки. Цветут ивы и тополя, береза и ольха, зацветают клены. Весна в разгаре. Как сильно различаются цветки у разных видов растений. У одних они пышные и яркие, у других мелкие и невзрачные, то одиночные, то собранные в рыхлые кисти, то в сережки. Зачем природе столько разных форм? Неужели это многообразие случайно? Для кого так изукрасились растения? Уж не для нас ли посетителей? Нет, они так расстарались для насекомых опылителей. Чтобы цветок посетило насекомое и испачкалось хорошенько в пыльце, цветок должен быть для этого насекомого хорошо заметен и привлекателен (цвет и запах), полезен (для одних насекомых пыльца должна быть съедобна, для других в нектарниках должен быть приготовлен вкусный нектар). Цветок должен иметь такую форму, чтобы насекомое, пытаясь достать нектар или пыльцу, как можно основательнее испачкалось в пыльце. Только в этом случае, перелетев на другой цветок того же вида, насекомое может перенести пыльцу с предыдущего цветка на рыльце этого второго. А пыльца – это мужское начало растения, участвующее при оплодотворении женской яйцеклетки. Произойдет оплодотворение – разовьется плод с семенами, не произойдет – не появится плода и семян. Насекомые разные, вкусы и “пристрастия” у них тоже разные, разные виды насекомых помогают оплодотворению разных видов растений. И эволюция определенных видов растений и определенных видов насекомых происходила взаимосвязано. Так что если исчезнет определенный вид растений, то это вызовет исчезновение и определенного вида насекомых опылителей.

Биоразнообразие лишайников эпифитов в уссурийской тайге чрезвычайно велико. Только в Ботаническом саду-институте ДВО РАН их насчитывается более 100 видов. Это удивительные существа, они даже не организмы, а симбиотические системы, в которых гифы гриба тесно оплетают клетки одноклеточной водоросли.

Лихнис сверкающий цветет в начале лета. Его цветки подобны огонькам, вспыхнувшим среди яркой зелени. Кажется, что они светят не отраженным, а собственным светом.

Самоопыление, когда яйцеклетка данного цветка данной особи оплодотворяется пыльцой того же самого цветка той же самой особи, очень вредно с точки зрения генетики. В этом случае очень велик шанс получить нежизнеспособное аномальное потомство. Чтобы исключить самоопыление мужская часть цветка (тычинки) нередко развивается раньше, чем женская (пестик). Так что природа предусмотрела это и создала определенный очень надежный механизм. А что происходит с растениями, не имеющими красивых и ароматных цветков? Как у них пыльца попадает на пестики? У них пыльцу чаще всего разносит ветер. Зачем для ветра быть красивым? Но в этом случае очень важно выработать механизм, препятствующий самоопылению. И такой механизм выработался. У этих растений цветки разнополые, причем женские и мужские цветки бывают собраны в разные соцветия. Например, женские и мужские сережки у ивы и тополя, мужские и женские колоски у многих видов осок. У некоторых ветроопыляемых растений разделение полов зашло еще дальше, у них женские соцветия образуются на женских особях, а мужские на мужских. К таким растениям относятся ивы, тополя, облепиха, некоторые виды осок и некоторые другие растения.

Кое-где между деревьями на почве, а чаще на старых гниющих валежинах, в основании стволов встречаются странные мелкие растения, не похожие на траву. Это – мхи. Если внимательно приглядеться к ним, то можно увидеть, что у них нет корней, что по форме они бывают очень разнообразными. Мхи очень древние растения, они на Земле появились гораздо раньше семенных растений, папоротников и даже хвощей и плаунов. Примерно 600 миллионов лет назад растения стали осваивать сушу нашей планеты, вот тогда-то и появились первые моховидные растения. Моховидные – особая линия эволюции растений. Если у семенных растений, у папоротников и хвощей взрослое растение в своих клетках имеет двойной набор хромосом, а следовательно и генов, то у мхов взрослое растение – гаметофит. В его клетках одинарный набор хромосом, а, следовательно, и генов. Это очень замедляет процессы эволюции и видообразования. Растения гаметофиты не могут быть крупными по размерам, у них нет рецессивных генов. В общем все это и видно, если внимательно рассмотреть мхи, обитающие в нашем лесу.

Но почему же природа миллионы лет сохраняет на Земле такие “непрогрессивные” с точки зрения генетика растения? Какую роль они выполняют в современных растительных сообществах? Чтобы ответить на этот вопрос, надо понять, почему мхи так хорошо растут на гниющей древесине. Плотная дернина мха создает на поверхности валежины особый микроклимат, - здесь всегда более влажно, чем за пределами дернины. В таких условиях быстрее происходит гниение и вещества, из которых состоит древесина, быстрее поступают во внешнюю среду и становятся доступными для живущих растений. Таким образом, мхи в экосистеме леса убыстряют биологический круговорот вещества. Кроме того, под моховой дерниной во влажном микроклимате лучше прорастают семена многих деревьев и кустарников. Когда-то на Земле моховидные играли большую роль в биологическом круговороте, чем в современную эпоху. Но и сегодня, по прошествии сотен миллионов лет, для мхов находится экологическая ниша в современных лесах.

В заключение приведем карту Приморского края, чтобы Вы лучше смогли представить географию всего того, чему была посвящена эта лекция.

Распространение в природе плодов, семян и спор растений также процесс очень важный. У разных видов растений нашего леса семена и плоды рассеиваются и распространяются по-разному. Для этого у растений имеются различные приспособления. Самый древний способ – это распространение ветром. У таких растений семена или очень мелкие, похожие на легкую пыль, или это вообще споры как у папоротников, хвощей и плаунов. Такие споры и семена разносятся даже легкими дуновениями ветра. Чем дальше разносятся споры и семена, тем больше шансов у данного вида сохраниться на Земле, тем больше вероятность того, что хотя бы малая часть спор или семян попадет в благоприятные условия, прорастет и даст начало новому поколению. В качестве приспособления к переносу семян ветром в процессе эволюции образовались специальные парашютики из волосков, крылья и т.д. Таковы семена одуванчиков, ив, тополей, кленов.

Другая часть видов для распространения своих семян стала использовать животных. У одних на семянках возникли крючковидные выросты и зацепки, чтобы цепляться за шерсть животных. У других семена оказались заключенными внутрь сочного вкусного плода, который животное съедает. Семена в кишечном тракте не перевариваются и пройдя через него сохраняют всхожесть. Это всевозможные лесные ягоды, яблочки и т.д. Посмотрите, какие красивые и яркие плоды у этих растений. На вкус они разные, некоторые нам кажутся слишком кислыми, другие – горькими. Но на вкус и свет, как говорят, товарищей нет. Вот гималайскому медведю плоды черемухи Маака кажутся очень вкусными, а человек их есть не может. В течение всей осени и всей зимы распространяют птицы, мышевидные млекопитающие и крупные млекопитающие семена растений. Мы тоже участвуем в этом процессе. Посмотрите (если это осень), как много семян прицепилось к вашей одежде. У некоторых видов семена вообще не прорастают, если не пройдут сквозь кишечный тракт. Там они подвергаются воздействию пищеварительных соков и, таким образом, проходят стратификацию. Так что птичья погадка, или экскременты млекопитающего в лесу это не только удобрение. В них часто находятся семена растений, способные к прорастанию. На многие десятки, а иногда и сотни километров от материнского растения могут унести семена перелетные птицы.

Вот и закончилась наша экскурсия в лес. Мы смогли кое-что подсмотреть, кое-что увидеть. Мы могли убедиться, что смотреть и видеть, не одно и то же. Если смотрим мы глазами, то видим, несомненно, умом. Но увидеть это еще не значит понять и полюбить. Чтобы понимать, необходимо иметь определенную систему знаний – определенное мировоззрение. Первый вопрос звучит: “Что это?”, второй: “Почему это?” и третий: “Зачем это?”. Природа для понимания и постижения неисчерпаема. Приходите в лес почаще, и всякий раз Вы будете убеждаться в том, что он полон тайн, что он целесообразен и, может быть, даже разумен. Ну а чтобы полюбить природу, необходимо иметь развитую душу. А как ее развивать – я не знаю.