Высота калифорнийской секвойи, занесенной в Книгу рекордов Гиннесса за свой рост, 113 метров. Это вдвое выше падающей Пизанской башни, но в два раза ниже главного здания МГУ. Но почему не бывает более высоких деревьев?
Видимо, важную роль играет генетика вида. Секвойя может дорасти до такой высоты, а, например, клен не может. Но рост любого вида деревьев со временем замедляется и наконец останавливается. Так, сеянцы эвкалипта царственного в первые годы жизни прибавляют более двух метров в год. К 90-летнему возрасту ежегодный прирост составляет всего полметра, а в возрасте 150 лет эвкалипт уже не растет. Что служит сигналом к остановке - старение или достижение определенного предела высоты?
Эколог Маурицио Менкуччини из Эдинбургского университета (Великобритания) изучал растущие верхушки самых разных деревьев. Он пересаживал эти верхушки от старых деревьев молодым. Оказалось, что на молодом стволе старые верхушки возобновляют нормальный рост. То есть высота дерева явно играет роль в прекращении дальнейшего роста. Если она невелика, можно тянуться ввысь.
По теории, выдвинутой почти полвека назад, с увеличением массы корней, ствола и кроны энергии, поставляемой листьями в процессе фотосинтеза, перестает хватать для роста. Однако измерения, проведенные в последние годы, показали, что энергопотребление дерева не так велико, как полагали ранее.
Несколько лет назад лесоведы министерства сельского хозяйства США обнаружили, что листья на молодых, невысоких деревьях ведут фотосинтез значительно активнее, чем листья с вершин высоких старых деревьев. Они предположили, что фотосинтезу на "верхних этажах" мешает нехватка воды, которую трудно поднимать так высоко. Оказалось, что у верхних листьев устьица закрывают ся чаще и на более долгий срок, чем у нижних. Это делается для того, чтобы уменьшить испарение воды. Однако через эти регулируемые отверстия в поверхности листа идет еще и поглощение двуокиси углерода - сырья для фотосинтеза. Если устьица часто закрыты, фотосинтез тормозится, энергии для роста не хватает. В результате дерево перестает расти, когда его способность доносить воду до всех листьев становится недостаточной.
Клеткам верхней части высокого дерева не хватает воды не только для фотосинтеза, но и для поддержания внутреннего давления в клетке. Она подсыхает, увядает, скукоживается. Останавливается деление клеток, благодаря которому идет рост. Ботаники Аризонского университета (США) показали, что внутреннее давление в иголках секвойи высотой 110 метров вдвое ниже, чем в иголках секвойи высотой 55 метров. На поддержание клеток в хорошей форме и продолжение фотосинтеза высокому дереву требуются сотни литров воды в день. На основании этих данных американские ботаники рассчитали, что секвойи не могут вырастать выше 130 метров.
Кстати, хвойные деревья потому числятся среди рекордсменов роста, что у них поры в стенках проводящих клеток (из пучков этих клеток составлены "трубы", проводящие воду от корней до верхушки) шире, чем поры в стенках проводящих клеток лиственных пород.
Однако недостаточное поступление воды не для всех случаев является причиной остановки роста. Семилетние наблюдения над эвкалиптами, растущими на Гавайских островах, показывают, что более старые деревья высотой 25 метров растут гораздо медленнее молодых, десятиметровых, и фотосинтез в них замедлен, но вода доходит до верхушек в достаточных объемах и ее нехваткой невозможно объяснить замедление всех процессов. Единственное, о чем ботаники говорят сейчас с уверенностью, - это о том, что высокие старые деревья физиологически отличаются от меньших, молодых.
