15 Удивительных фактов о деревьях

Важность деревьев на нашей планете трудно переоценить. Их появление более 300 миллионов лет назад стало поворотным моментом для Земли, помогая превратить ее поверхность в райский сад для наземных животных. С течением времени деревья кормили, давали жилье и иным образом лелеяли бесчисленное количество существ, включая наших собственных лесных предков.

Современные люди редко живут на деревьях, но это не значит, что мы можем жить без них. В настоящее время существует около 3 триллионов деревьев, которые обогащают среду обитания – от старовозрастных лесов до городских улиц. Тем не менее несмотря на нашу глубоко укоренившуюся зависимость от деревьев, мы склонны воспринимать их как должное. Каждый год люди расчищают миллионы гектаров леса, часто ради краткосрочного вознаграждения, несмотря на долгосрочные риски, такие как опустынивание, сокращение дикой природы и изменение климата. Наука помогает нам научиться более рационально использовать ресурсы деревьев и более эффективно защищать уязвимые леса, но нам еще предстоит пройти долгий путь.

Сейчас на Земле на 46% меньше деревьев, чем 12 000 лет назад, когда сельское хозяйство находилось в зачаточном состоянии. Тем не менее несмотря на всю вырубку лесов с тех пор, люди до сих пор не могут избавиться от инстинктивной привязанности к деревьям. Было доказано, что их простое присутствие делает нас спокойнее, счастливее и креативнее, а также часто повышает нашу оценку стоимости недвижимости. Деревья имеют глубокую символику во многих религиях, и культуры по всей планете давно оценили пользу растений. (1)

Мы по-прежнему периодически делаем паузы, чтобы почтить деревья посредством древних праздников, таких как Ту би-Шват, а также новых праздников, таких как День деревьев, Международный день лесов или Всемирный день окружающей среды. В надежде помочь этому духу дольше сохраняться в течение всего года, вот несколько малоизвестных интересных фактов о деревьях.

1. На Земле насчитывается более 60 000 известных видов деревьев

До недавнего времени тщательной глобальной переписи древесных пород не проводилось. Но в апреле 2017 года результаты «огромных научных усилий» были опубликованы в журнале Journal of Sustainable Forestry вместе с доступным для поиска онлайн-архивом под названием GlobalTreeSearch. (2)

Ученые, стоящие за этой работой, собрали данные из музеев, ботанических садов, сельскохозяйственных центров и других источников, и пришли к выводу, что в настоящее время науке известно 60 065 видов деревьев. Они варьируются от Abarema abbottii, уязвимого дерева, связанного известняком, которое встречается только в Доминиканской Республике, до Zygophyllum kaschgaricum, редкого и малоизученного дерева, произрастающего в Китае и Кыргызстане.

Следующим в этой области исследований является Global Tree Assessment, целью которой является оценка статуса сохранения всех видов деревьев в мире к 2020 году.

2. Более половины всех видов деревьев существуют только в одной стране

Помимо количественной оценки биоразнообразия деревьев, перепись 2017 года также подчеркивает необходимость получения подробной информации о том, где и как живут эти 60 065 различных видов. Исследование показало, что почти 58% всех видов деревьев являются эндемиками одной страны, а это означает, что каждый из них в природе встречается только в пределах границ одной страны.

Бразилия, Колумбия и Индонезия имеют самые высокие показатели содержания эндемичных видов деревьев, что логично, учитывая общее биоразнообразие их родных лесов. «Страны с наиболее эндемичными видами деревьев отражают более широкие тенденции разнообразия растений (Бразилия, Австралия, Китай) или острова, где изоляция привела к видообразованию (Мадагаскар, Папуа-Новая Гвинея, Индонезия)», – пишут авторы исследования.

3. Первые 90% истории Земли деревьев не существовало

Земле 4,5 миллиарда лет, и растения, возможно, колонизировали землю 470 миллионов лет назад, скорее всего, мхи и печеночники без глубоких корней. Сосудистые растения появились примерно 420 миллионов лет назад, но даже в течение десятков миллионов лет после этого ни одно растение не росло более чем на 1 метр от земли.

4. До появления деревьев Земля была домом для грибов, которые вырастали до 8 метров в высоту

Примерно от 420 миллионов до 370 миллионов лет назад у загадочного рода существ, называемых прототакситами, были большие стволы до 1 метра в ширину и 8 метров в высоту. Ученые долго спорили, были ли это какие-то странные древние деревья, но исследование 2007 года пришло к выводу, что это были грибы, а не растения.

«6-метровый гриб был бы достаточно странным в современном мире, но, по крайней мере, мы привыкли к деревьям немного больше», – сказал автор исследования и палеоботаник С. Кевин Бойс журналу New Scientist в 2007 году. «Растения в то время были высотой в несколько футов, беспозвоночные животные были маленькими, а наземных позвоночных не было. Эта окаменелость была бы еще более поразительной на фоне такого миниатюрного пейзажа».

5. Первым известным деревом было безлистное, похожее на папоротник растение из Нью-Йорка

За последние 300 миллионов лет или около того несколько видов растений развили древовидную форму. Это сложный этап в эволюции растений, требующий инноваций, таких как крепкие стволы, чтобы оставаться в вертикальном положении, и сильные сосудистые системы, чтобы выкачивать воду и питательные вещества из почвы. Тем не менее получение дополнительного солнечного света несколько раз в истории побуждало деревья эволюционировать, явление, называемое конвергентной эволюцией.

Самое раннее известное дерево – Ваттиеза, идентифицированное по окаменелостям возрастом 385 миллионов лет, найденным на территории нынешнего Нью-Йорка. Часть доисторического семейства растений, считавшихся предками папоротников, достигала 8 метров в высоту и образовывала первые известные леса. Возможно, у него не было листьев, вместо этого они имели «ветви», напоминающие щетку для бутылок (см. Иллюстрацию). Эти деревья не были тесно связаны с древовидными папоротниками, но разделяли их метод размножения спорами, а не семенами.

6. Ученые думали, что это дерево эпохи динозавров вымерло 150 миллионов лет назад, но затем оно было найдено диким в Австралии

В юрский период на суперконтиненте Гондвана обитал род вечнозеленых деревьев с шишками, которые теперь называются воллемия. Эти древние деревья долгое время были известны только по летописи окаменелостей, и считалось, что они вымерли в течение 150 миллионов лет – до 1994 года, когда несколько выживших представителей одного вида были найдены живущими в умеренном тропическом лесу в национальном парке Уоллеми в Австралии.

Этот вид, воллемия благородная (Wollemia nobilis), часто называют живым ископаемым. Осталось всего около 80 взрослых деревьев, а также около 300 саженцев и молодых побегов, и этот вид занесен в список находящихся под угрозой исчезновения Международным союзом охраны природы. (3)

Хотя Wollemia nobilis является последним представителем своего рода, сегодня существуют и другие деревья среднего мезозоя. Гинкго билоба, также известное как дерево гинкго, насчитывает около 200 миллионов лет, и его называют «самым древним живым деревом».

Читайте также: 6 Уникальных деревьев, которые на грани исчезновения.

7. Некоторые деревья выделяют химические вещества, привлекающие врагов их врагов

Деревья могут выглядеть пассивными и беспомощными, но они умнее, чем кажутся. Например, они могут не только производить химикаты для борьбы с листогрызущими насекомыми, но и посылать химические сигналы друг другу по воздуху, по-видимому, предупреждая близлежащие деревья готовиться к нападению насекомых. Исследования показали, что после получения этих сигналов многие деревья и другие растения становятся более устойчивыми к насекомым.

Воздушные сигналы деревьев могут даже передавать информацию за пределы царства растений. Было выявлено, что некоторые из них привлекают хищников и паразитов, которые убивают насекомых, по сути, позволяя дереву, находящемуся в бою, вызывать подкрепление. Исследования в основном были сосредоточены на химических веществах, привлекающих других членистоногих, но, как показало исследование 2013 года, яблони, подвергшиеся нападению гусениц, выделяют химические вещества, привлекающие поедающих гусениц птиц. (4)

8. Деревья в лесу могут «разговаривать» и делиться питательными веществами через подземную сеть, созданную почвенными грибами

Как и большинство растений, деревья имеют симбиотические отношения с микоризными грибами, живущими на их корнях. Грибы помогают деревьям поглощать больше воды и питательных веществ из почвы, а деревья отплачивают это, делясь сахарами в результате фотосинтеза. Но, как показывает растущая область исследований, эта микоризная сеть также работает в гораздо большем масштабе – что-то вроде подземного интернета, который соединяет целые леса.

Грибы связывают каждое дерево с соседними, образуя огромную лесную платформу для общения и обмена ресурсами. Как обнаружила эколог из Университета Британской Колумбии Сюзанна Симард, эти сети включают в себя старые, более крупные узловые деревья (или «материнские деревья»), которые могут быть связаны с сотнями более молодых деревьев вокруг них. «Мы обнаружили, что материнские деревья будут посылать свой избыток углерода через микоризную сеть саженцам подлеска, – объяснила Симард в выступлении на TED Talk в 2016 году, – и мы связали это с увеличением выживаемости саженцев в четыре раза». (5)

Позже Симард объяснила, что материнские деревья могут даже помочь лесам адаптироваться к антропогенному изменению климата благодаря их «памяти» о более медленных естественных изменениях в прошлые десятилетия или столетия. «Они жили долгое время и пережили множество климатических колебаний. Они хранят эту память в ДНК», – сказала она. «ДНК закодирована и адаптировалась посредством мутаций к этой среде. Так что генетический код несет в себе код для изменения климата». (6)

9. Корни большинства деревьев остаются в верхних 45 см почвы, но они также могут расти над землей или нырять на глубину более 100 метров

Поддерживать дерево – сложная задача, но часто она достигается за счет удивительно мелких корней. У большинства деревьев нет стержневого корня, и большинство корней деревьев лежат в верхних 45 сантиметрах почвы, где условия роста, как правило, наилучшие. Более половины корней дерева обычно растут в верхних 15 сантиметрах почвы, но эта нехватка глубины компенсируется боковым ростом: например, корневая система зрелого дуба может достигать сотен километров в длину.

Тем не менее корни деревьев сильно различаются в зависимости от вида, почвы и климата. Таксодиум двурядный растет вдоль рек и болот, а некоторые его корни образуют открытые «колени», которые снабжают воздухом подводные корни наподобие трубки. Подобные дыхательные трубки, называемые пневматофорами, также можно найти в досковидных корнях некоторых мангровых деревьев, наряду с другими адаптациями, такими как способность отфильтровывать до 90% соли из морской воды.

С другой стороны, некоторые деревья уходят глубоко под землю. Некоторые виды более склонны к развитию стержневого корня – в том числе гикори, дуб, сосна и грецкий орех – особенно на песчаных, хорошо дренирующих почвах. Известно, что в идеальных условиях деревья уходят под землю более чем на 6 метров, а дикий инжир в пещерах Эхо в Южной Африке, как сообщается, достиг рекордной глубины корней в 122 метра.

10. Большой дуб может потреблять около 380 литров воды в день, а гигантская секвойя может выпивать до 1900 литров в день

Многим взрослым деревьям требуется огромное количество воды, что может быть плохо для пострадавших от засухи садов, но часто полезно для людей в целом. Поглощение воды деревьями может ограничить затопление от сильного дождя, особенно в низменных районах, таких как речные равнины. Помогая земле поглощать больше воды и удерживая почву своими корнями, деревья могут снизить риск эрозии и повреждения имущества от внезапных наводнений.

Один взрослый дуб, например, способен испарять более 150 000 литров воды в год – это означает, что именно столько уходит от его корней к листьям, которые выпускают воду в виде пара обратно в воздух. Скорость транспирации меняется в течение года, но в среднем 150 000 литров составляют 410 литров в день. Большие деревья перемещают еще больше воды: гигантская секвойя, чей ствол может достигать 90 метров в высоту, может испарять 1900 литров в день. А поскольку деревья выделяют водяной пар, большие леса также помогают вызвать дождь.

В качестве бонуса деревья также умеют поглощать загрязнители почвы. Один сахарный клен может удалять из почвы 60 мг кадмия, 140 мг хрома и 5200 мг свинца в год, а исследования показали, что стоки с ферм после прохождения через лес содержат на 88% меньше нитратов и на 76% меньше фосфора. (7)

11. Деревья помогают нам дышать – и не только за счет производства кислорода

Около половины всего кислорода в воздухе поступает из фитопланктона, но деревья также являются его основным источником. Тем не менее их значение для потребления кислорода людьми немного туманно. Различные источники предполагают, что зрелое лиственное дерево производит достаточно кислорода для двух-десяти человек в год, но другие возражают и дают значительно более низкие оценки.

Тем не менее даже без кислорода деревья явно полезны во множестве других вещей, от еды, лекарств и сырья до тени, ветрозащиты и защиты от наводнений. И, как сообщил Мэтт Хикман в 2016 году, городские деревья являются «одним из наиболее экономически эффективных методов сдерживания уровня загрязнения воздуха в городах и борьбы с эффектом городского острова тепла». Это большое дело, поскольку ежегодно во всем мире от болезней, связанных с загрязнением воздуха, умирает более 3 миллионов человек. По оценкам, только в США удаление загрязнений городскими деревьями спасает 850 жизней в год и 6,8 миллиарда долларов общих расходов на здравоохранение. (8)

Есть еще один примечательный способ, которым деревья могут косвенно спасать жизни, дыша. Они поглощают углекислый газ, естественную часть атмосферы, которая сейчас находится на опасно высоком уровне из-за сжигания ископаемого топлива. Избыток CO2 приводит к опасным для жизни изменениям климата, задерживая тепло на Земле, но деревья – особенно старовозрастные леса – обеспечивают ценный контроль над нашими выбросами CO2.

12. Добавление одного дерева к открытому пастбищу может увеличить биоразнообразие птиц с почти нуля до 80 видов

Местные деревья создают жизненно важную среду обитания для множества диких животных, от вездесущих городских белок и певчих птиц до менее заметных животных, таких как летучие мыши, пчёлы, совы, дятлы, белки-летяги и светлячки. Некоторые из этих гостей приносят людям непосредственную пользу – например, опыляя наши растения или поедая вредителей, таких как комары и мыши, – в то время как другие оказывают более неуловимые полезные эффекты, просто увеличивая местное биоразнообразие.

Чтобы количественно оценить этот эффект, исследователи из Стэнфордского университета недавно разработали способ оценки биоразнообразия на основе древесного покрова. Они записали 67 737 наблюдений за 908 видами растений и животных за 10-летний период, а затем сопоставили эти данные с изображениями древесного покрова Google Earth. Как они сообщили в исследовании 2016 года, опубликованном в PNAS, четыре из шести групп видов – растения подлеска, нелетающие млекопитающие, летучие мыши и птицы – значительно увеличили биоразнообразие в районах с большим древесным покровом. (9)

Они обнаружили, что добавление одного дерева к пастбищу, например, может увеличить количество видов птиц почти с нуля до 80. После этого первоначального всплеска добавление деревьев продолжало коррелировать с большим количеством видов, но медленнее. Исследователи сообщают, что по мере того, как насаждения приближались к 100% покрытию в определенной области, начали появляться исчезающие и находящиеся в опасности виды, такие как дикие кошки и лесные птицы.

13. Деревья снижают стресс, повышают стоимость недвижимости и борются с преступностью

Человеку свойственно любить деревья. Просто глядя на них, мы чувствуем себя более счастливыми, менее напряженными и более творческими. Частично это может быть связано с биофилией или нашей врожденной близостью к природе, но здесь действуют и другие силы. Например, когда люди подвергаются воздействию химических веществ, выделяемых деревьями, известных как фитонциды, исследования показали такие результаты, как снижение артериального давления, снижение беспокойства, повышение болевого порога и даже усиление экспрессии противораковых белков.

Учитывая это, может быть, неудивительно, что деревья повышают нашу оценку недвижимости. По данным Лесной службы США, озеленение здоровыми взрослыми деревьями увеличивает стоимость собственности в среднем на 10%. Исследования также показывают, что городские деревья коррелируют с более низким уровнем преступности, от граффити, вандализма и выбрасывания мусора на улицах до домашнего насилия.

14. Это дерево существует с тех пор, как еще существовали шерстистые мамонты

Одна из самых захватывающих вещей в деревьях – это то, как долго некоторые из них могут жить. Клональные колонии, как известно, существуют десятки тысяч лет – осиновая роща Пандо в Юте насчитывает 80 000 лет, – но многие отдельные деревья также стоят веками или тысячелетиями. Остистые сосны в Северной Америке особенно долговечны, а одна из них в Калифорнии, США, которой 4848 лет (на фото выше), считалась самым старым отдельным деревом на планете до 2013 года, когда исследователи объявили, что нашли еще одну остистую сосну, выросшую 5062 года назад. (Для сравнения, последние шерстистые мамонты вымерли около 4000 лет назад.)

У разумных приматов, которым повезло иметь 100 дней рождения, идея лишенного мозга растения, живущего в течение 60 человеческих жизней, вызывает особое уважение. Но даже когда дерево, наконец, умирает, оно по-прежнему играет ключевую роль в своей экосистеме. Мертвая древесина имеет огромное значение для леса, создавая медленный, устойчивый источник азота, а также микросреду обитания для всех видов животных. Целых 40% лесной дикой природы зависит от мертвых деревьев, от грибов, лишайников и мхов до насекомых, земноводных и птиц.

Читайте также: 10 Самых старых деревьев в мире, которые все еще живы.

15. С большого дуба за год может падать 10 000 желудей

Орехи дубов очень популярны среди диких животных. В США желуди являются основным источником пищи для более чем 100 видов позвоночных, и все это внимание означает, что большинство желудей никогда не прорастают. Но у дубов есть циклы подъема и падения, возможно, как адаптация, помогающая им перехитрить поедающих желуди животных.

Во время бума желудей с одного большого дуба может падать до 10 000 орехов. И хотя большинство из них может стать пищей для птиц и млекопитающих, время от времени счастливый желудь отправляется в путешествие, которое унесет его на десятки метров в небо и на столетия в будущее. Чтобы понять, на что это похоже, вот покадровое видео того, как желудь становится молодым деревом:

Treehugger