Наука о деревьях: Раздел биологии, наука о деревьях, 11 (одиннадцать) букв

Наука дендрология | Аrboristik.ru

Человечество зависит от мира растений. Растения защищают планету от ультрафиолетовых солнечных лучей, выделяют необходимый для дыхания кислород, деревья служат топливным и строительным материалом.

Что изучает наука дендрология? Это наука, объектом изучения которой являются древесные растения. Отдельный раздел дендрологии изучает возможности хозяйственного использования деревьев. Областью интересов дендрологии являются морфология и анатомия деревьев, физиология растений, экологические особенности и биологические закономерности разных пород деревьев, их генетическая устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды.

Дендрология как наука зародилась в середине восемнадцатого века. В то время ученые в основном занимались описанием и систематизацией древесных растений, изучением их географического ареала обитания. К концу девятнадцатого века таких знаний накопилось достаточно много и потребовалась их серьезная систематизация. Стали появляться работы с описанием многочисленных древовидных растений разных частей света, научные монографии о различных видах растений.

В СССР наука дендрология активно развивалась, вклад советских ученых трудно переоценить. Был организован ботанический институт, выпущен справочник, включающий описание почти трех тысяч растений, растущих на территории Советского Союза, изучены закономерности внутривидовой изменчивости, эволюции растений. Селекция, гибридизация помогли вывести новые породы кустарников и деревьев, устойчивых к болезням, с ценной древесиной.

Российские ученые переняли эстафету советских коллег, и сейчас в России вопросам дендрологии уделяется пристальное внимание. Ведется широкая научная и практическая работа по сохранению и разбивке дендрологических образований, охране и восстановлению лесов, продолжается изучение и систематизация древесных растений. Особое внимание уделяется акклиматизации теплолюбивых растений в условиях средней полосы России, выведению новых культур деревьев и кустарников, устойчивых к болезням, скороспелых, обладающих древесиной годной к промышленной переработке. Так же актуальны работы, которые посвящены сохранению зеленых ресурсов, их рациональному использованию, сбережению исчезающих видов. Интересным направлением является определение старых деревьев, имеющих историческую ценность.

Закажите услуги по телефонам:
8 (495) 532-72-05, 8 (926) 133-19-15

Что изучает дендрология?

Дендрология тесно связана с лесным хозяйством, является его неотъемлемой частью, так как изучает строение древесных растений, их экологические и биологические характеристики, родственность и использование древесных пород.

Так, наряду с анатомическим, физиологическим, генетическим, цитологическим, экспериментальным методами дендрология применяет сравнительно-географический метод. Подробно изучаются морфологические показатели растений (форма листвы, ствола, построение коры, особенности листьев, почек, цветков, плодов), их различия по характеру роста, цветения, размножения и т. п. Виды древесных растений исследуются в комплексе с др. видами рода, характеризуется их рост в пределах естественного ареала и при интродукции с учетом географического распространения в прошлом.

Познание биологии и экологии лесообразующих пород служит основой для проведения работ по повышению растительного разнообразия в лесах, их водоохранных функций и формированию лесов из ценных, быстрорастущих пород интродуцентов, устойчивых к вредителям. Защитные функции отдельных видов древесных растений имеют важное значение в озеленении и очистке атмосферы в индустриальных городах, а также при борьбе с шумом.

Дендрология многоуровневая наука, которая очень тесно связана с лесным хозяйством. Только благодаря этой науке производится точная классификация лесной фауны и производится селекция древесных пород.

Кроме того, дендрология одна из тех наук, которая близко соприкасается с такими науками, как почвоведение, метеорология и география, а также с лесоводством и лесоразведением, озеленением и лесной селекцией.

Данные, полученные с помощью дендрологии, помогают решить много немаловажных задач по обустройству лесного хозяйства, а именно по улучшению производительности и состава древесных пород растений.
Древесные растения входят как составной элемент в природные и создаваемые человеком ландшафты, позволяют укрепить от разрушения горные склоны и создать полезащитные полосы, а также являются основными при создании парковых зон и декоративных зеленых уголков на дачных участках.
Поэтому задача дендрологии основана на том, чтобы выявить древесные породы, пригодные для такой посадки.

Что понимают под интродукцией растений?

Интродукцией (от лат. Introduction-ввод) называют перенос (ввод) отдельных видов дикорастущих и культурных растений за пределы их современного естественного ареала.
При интродукции в растительных организмах происходят изменения и морфолого-физиологическая перестройка, т. е. происходит их адаптация, (новая либо ранее утраченная в данной местности вследствие изменившегося климата). Интродуцированные растения называют интродуцентами или экзотами, в отличии от местных видов, которые относят к аборигенным или автохтонным.

Еще на заре человеческого общества появилась склонность к возделыванию растений. Сначала возделывали только местные растения, встречавшиеся около стоянок первобытного человека. Позднее начался обмен семенами между соседними племенами. Лучшие виды растений вытесняли менее продуктивные и заменяли их. Так начиналась первичная интродукция растений.
Сохранились сведения о том, что интродукцией растений в государственном масштабе занимались задолго до нашей эры. В литературе зарегистрирован факт, относящийся к культуре шумеров, датируемый приблизительно 2500 г. до н. э. доставки растений из глубинных районов Малой Азии. Через тысячу лет королева Хашепсут повелела сделать надпись на стене храма в Тебесе (эта надпись сохранилась и в настоящее время) о возвращении экспедиции за растениями в 1500 г. до н. э.
Расширению интродукции способствовали переселения народов и племен, вызванные изменениями климата, растительного покрова, ростом народонаселения, военные походы, открытие новых стран, расширение торговых связей и многое другое.

Открытие Западного полушария и его освоение поселенцами связано с введением там экзотических растений. Записи, сделанные Колумбом, а также записи, делавшиеся в Виргинии, Джорджии и колониях Новой Англии, свидетельствуют о ранней деятельности, связанной с интродукцией новых растений.

Переселение людей, а вместе с ними растений и животных повлекло за собой резкие изменения первоначальной географии культурных растений. Такие государства, как США, Канада, Австралия, Южно-Африканская Республика и Аргентина, построили свое сельское хозяйство почти полностью на интродукции чужеземных растений и животных. Известно, какую огромную роль в США и Канаде сыграли русские пшеницы, ячмени и овсы, донник, клевер, яблони и пр.

Интродукция древесных растений включает распространение семян, черенков, а иногда и молодых растений целиком. Семенной способ разведения интродуцентов является более эффективным, так как обеспечивает лучшую адаптацию интродуцируемых древесных растений к новым условиям внешней среды.
В основе отбора положены, как правило, главные морфологические и физиологические признаки: морозоустойчивость, зимостойкость, засухоустойчивость, прохождение этапов онтогенеза, продолжительность цветения, степень вегетационной подвижности.

Не менее значительна в современный период роль интродукции растений в борьбе за чистоту воздуха, воды, почвы, в создании благоприятных условий для труда и отдыха людей. Усиливающееся загрязнение среды, особенно в крупных городах, увеличение размаха строительства дорог и водоемов свидетельствуют о возрастании актуальности озеленительных работ. Поэтому интродукция новых декоративных видов растений, а также экзотов, проявляющих устойчивость к загазованности и задымлению, противостояние к промышленным ядовитым выбросам, может существенно обогатить ассортимент растений, используемых для благоприятного озеленения населенных пунктов и дачных участков.

Для лесного хозяйства прежде всего важна интродукция таких лесообразователей, которые способны обеспечить значительное повышение производительности лесов и сокращение сроков выращивания высококачественной древесины.

Деревья лечат! | Наука и жизнь

Это доказывают исследования, проводимые медиками вот уже более тридцати лет. В 1984 году в авторитетном научном журнале «Science» сравнивали результаты послеоперационного лечения 46 пациентов, на которых провели стандартную операцию удаления камней из жёлчного пузыря. Пациенты были подобраны по возможности одинаковые по возрасту, клиническим и другим показателям, операцию и последующее восстановительное лечение проводили одинаково. Но потом их разместили по разным палатам, и часть оперированных видели зелёные деревья за окнами, а часть — каменную стену соседнего здания. Результаты говорили сами за себя: те, кто видел за окном зелень, смогли выписаться из больницы раньше смотревших на мрачноватый урбанистический пейзаж. Послеоперационные боли у них снимались пониженными дозами обезболивающих, заживление шло значительно быстрее.

Фото Натальи Домриной.

Фото Натальи Домриной.

‹

›

Марк Берман, представитель новой научной специальности — экологический нейропсихолог, на данных по самому крупному городу Канады — Торонто показал, что чем больше деревьев в окружении и по соседству с вашим жильём, тем меньше частота заболеваний сердца и кровообращения, диабета и других типичных болезней цивилизации. При этом Берман даже не учитывал наличие по соседству лесов или парков, только количество отдельных деревьев вдоль улиц и около домов, а также островки зелени на разделительных полосах шоссе, дорог и улиц. Всего исследованием учтены полмиллиона городских деревьев и состояние здоровья более 30 тысяч человек, живущих вблизи этих зелёных насаждений или вдали от них. Вывод: десять лишних деревьев на жилой квартал «омолаживают» местного жителя на семь лет. Иными словами, состояние его здоровья таково, словно он на семь лет моложе своего сверстника из квартала без деревьев.

По мнению исследователей, тут действуют несколько факторов: и очищение воздуха зелёными листьями, и желание людей лишний раз пройтись, если рядом есть зелень, а не только стены, и эстетическое воздействие природных элементов на психику человека.

По данным профессора Цинь Ли и доктора Томоюки Кавада из Японской медицинской школы в Токио, частота заболеваний раком понижена в лесистых районах Японии по сравнению с сельскохозяйственными районами и городами.

Японские учёные показали, что даже краткие прогулки на природе усиливают иммунитет. Почти на 40% увеличивается количество в крови иммунных клеток-убийц (Т-лимфоцитов), и этот эффект длится целую неделю. Если же провести в лесу два дня, иммунных клеток становится в два раза больше, и эффект ощущается целый месяц. Т-лимфоциты убивают клетки организма, захваченные вирусами или перерождающиеся в раковые.

Но что именно действует так в лесу? Видимо, это летучие соединения, выделяемые листвой и хвоей, среди которых преобладают так называемые терпены. Считается, что они входят в систему химической коммуникации между деревьями, грибами и микроорганизмами почвы, а также насекомыми леса. Та же группа японских исследователей провела опыты: терпены подавали в систему вентиляции номеров отеля, где ночевали подопытные добровольцы. Контрольной группе подопытных терпены не подавали. Утром и вечером у всех участников опыта брали кровь на анализ.

Но и до японских экспериментов независимые исследователи не раз показывали, что растительные терпены, по крайней мере, в культуре тканей, действуют против раковых клеток. Особенно активны лимонены и пинены. Лимонены выделяются цитрусовыми, лавандой и хвойными породами деревьев, пинены — хвойными, а также миртовыми. Наибольшее содержание пиненов в лесу отмечается жарким летом, особенно после дождя, но они присутствуют и зимой. Эти соединения поступают при лесной прогулке в организм не только через лёгкие, но и через кожу.

Человек эволюционировал в окружении растений, будь то лес или саванна, и болезни вызываются не только загрязнением среды или нервным современным образом жизни, но и отрывом от воспитавшего нас мира растений.

По материалам журнала «Psychologie Heute» (Германия).

Язык деревьев – Новости – Научно-образовательный портал IQ – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

В Издательском доме НИУ ВШЭ лидером продаж в очередной раз стала книга Петера Вольлебена «Тайная жизнь деревьев. Что они чувствуют, как они общаются — открытие сокровенного мира». Эта настоящая поэма о лесе, признание ему в любви лесника из Германии выдержала уже четыре издания. IQ публикует фрагмент о том, как деревья общаются друг с другом и предупреждают об опасности, и какие у них на самом деле отношения с насекомыми.

Когда я начинал свой профессиональный путь лесника, я знал о тайной жизни деревьев примерно столько же, сколько мясник о чувствах животных. Лесное хозяйство производит древесину, иными словами — рубит стволы и сажает после этого новые. Читая профессиональные журналы, быстро приходишь к мысли, что благополучие леса важно ровно настолько, насколько оно необходимо для оптимального ведения хозяйства.

Но ровно 20 лет назад я стал работать с туристами — проводить курсы выживания и устраивать лесные походы с ночевками в избушках. Позже к ним добавились похоронный лес и резерваты дикой природы. В разговорах со множеством посетителей ко мне вернулось более широкое видение леса. Кривые узловатые деревья, которые я прежде относил к малоценным, вызывали восторг у моих спутников. Вместе с ними я учился обращать внимание не только на стволы и их качество, но и на причудливые корни, замысловатые формы роста и нежные моховые подушки на коре. Моя любовь к природе, охватившая меня еще в шестилетнем возрасте, разгорелась с новой силой. Глазам вдруг открылись бесчисленные чудеса, для которых у меня не было объяснения. К тому же в моем лесу начали регулярно работать ученые и студенты из Университета Аахена. Их исследования многое прояснили, но появились новые вопросы. Жизнь лесника вновь стала яркой, каждый день в лесу превратился в захватывающее, полное открытий путешествие. Это заставило меня прибегнуть к непривычным мерам при проведении хозяйственных работ в лесу.

Тот, кто знает, что деревья испытывают боль, что у них есть память, что родители-деревья живут вместе с детьми, уже не сможет их запросто рубить, не допустит к ним огромные грубые машины. Уже два десятилетия такая техника изгнана из моего леса, и если некоторые стволы все же приходится рубить и убирать, то лесники делают это бережно, используя лошадей. Здоровый, а может быть, и более счастливый лес существенно продуктивнее, а это вместе с тем означает бо́льшую прибыль. Такой аргумент убедил и моего работодателя, коммуну Хюммель, так что в крошечной деревушке в Айфеле и впредь не будет грубых форм хозяйствования. Деревья вздохнули с облегчением и еще охотнее делятся своими тайнами, особенно те, что оказались в новых заповедных зонах и растут без всяких помех. Я никогда не перестану учиться у них, но и то, что я уже успел узнать под их пологом, прежде мне бы даже не приснилось.

Приглашаю вас разделить со мной великое счастье, которое дарят нам деревья. Кто знает, может быть, и вы на следующей лесной прогулке откроете для себя малые и большие чудеса.

Язык деревьев

По словарю Дудена «язык» — это способность человека выражать себя. Если так, то говорить можем только мы, люди, потому что само слово ограничено нашим видом. Однако разве не интересно было бы узнать, не могут ли выражать себя деревья? Но как? В любом случае их не слышно, они очень тихи. Треск ломающихся под ветром ветвей и шум листвы пассивны, сами деревья здесь ни при чем. Зато они проявляют себя иначе — с помощью запахов.

Аромат как средство выражения? В принципе, это и нам знакомо — иначе зачем нам духи и дезодоранты? И даже без них наш собственный запах в какой-то степени затрагивает сознание и подсознание других людей. Запах одних людей просто невыносим, а запах других, наоборот, сильно привлекает. Ученые даже считают, что именно феромоны, содержащиеся в веществе пота, определяют, кто будет вашим партнером, то есть тем человеком, с которым вы захотите произвести потомков. Так что и у нас есть свой тайный язык запахов, и по крайней мере таким языком деревья точно владеют.

Уже 40 лет прошло с тех пор, как в африканских саваннах было сделано одно наблюдение. Там растут зонтичные акации, листвой которых питаются жирафы. Акации не нравится, когда ее объедают, и чтобы отогнать огромных травоядных, дерево за считанные минуты увеличивает содержание ядовитых веществ в листьях. Жирафы знают это и переходят к следующему дереву. Ближайшему? А вот и нет, они пропускают несколько экземпляров и продолжают трапезу только метров через 100. Причина этого поразительна — объедаемая жирафом акация выделяет сигнальный газ (в данном случае — этилен), который предупреждает растущих неподалеку родственников о приближении опасности. В ответ на это все предупрежденные акации тоже начинают запасать ядовитые вещества, чтобы подготовиться к угрозе. Жирафам эти игры известны, поэтому они идут либо дальше по саванне, где растения еще ничего не подозревают, либо против ветра. Ведь сигнал разносится по воздуху, и если жирафы пойдут против воздушных потоков, они тут же обнаружат акации, ничего не ведающие об опасности.

Такие же процессы идут и в наших лесах. И буки, и ели, и дубы — все они сразу же отвечают болью, если кто-то начинает щипать их листья. Когда гусеница с аппетитом принимается за еду, ткань вокруг задетого места изменяется. К тому же она начинает испускать электрические сигналы, совершенно как в человеческом теле, если оно повреждено. Правда, этот импульс распространяется не за миллисекунды, как у нас, а гораздо медленнее, со скоростью около сантиметра в минуту. После этого пройдет еще час, прежде чем в листьях накопятся защитные вещества, чтобы испортить паразитам их обед.

Дело в том, что деревья — очень медлительные организмы, и даже при опасности это, видимо, наибольшая для них скорость. Но несмотря на малый темп, отдельные части дерева работают не изолированно друг от друга. Если корни столкнулись с какой-то проблемой, информация об этом распространяется по всему дереву и может привести к тому, что через листья начнут выделяться пахучие вещества. И не какие-нибудь, а именно те, что предназначены для данной цели. Это еще одно свойство, которое поможет деревьям оперативно, то есть в течение буквально нескольких суток, отразить нападение вредителей, потому что некоторые виды опасных насекомых они умеют распознавать. 

Слюна у каждого вида вредителей специфична и выдает злодея. Его можно вычислить настолько точно, чтобы с помощью пахучих веществ привлечь определенных хищников, которые с радостью накинутся на пожирателей и тем самым помогут дереву. Вязы или сосны, например, обращаются в таких случаях к мелким осам. Эти насекомые откладывают яйца в гусениц, объедающих листву. Из яиц выходят личинки и изнутри по кусочкам поедают крупную гусеницу бабочки — не самая красивая смерть. Однако дерево теперь свободно от назойливых паразитов и может беспрепятственно расти дальше.

Между прочим, умение распознавать слюну насекомых доказывает еще одну способность деревьев — у них должно быть чувство вкуса. Ароматические вещества плохи тем, что их быстро рассеивает ветер, так что они распространяются разве что метров на 100. Зато они помогают выполнить еще одну задачу. Внутри дерева сигнал распространяется очень медленно, а по воздуху он легко преодолевает большую дистанцию и может быстрее предупредить удаленные части собственного тела.

Впрочем, для защиты от насекомых специальный призыв о помощи не обязателен. Представители фауны и сами отслеживают химические послания деревьев, знают, где состоится атака и куда направляются орды атакующих. Тот, кто любит полакомиться ими, чувствует неодолимую тягу к этому месту. Сами деревья тоже могут защищаться. Например, дубы направляют в свои листья и кору горькие и ядовитые дубильные вещества. Эти вещества либо убивают грызущих насекомых, либо так меняют вкус листьев и коры, что те вместо вкусного свежего салата превращаются в едкую желчь. Ивы образуют для защиты салицин с тем же эффектом. Впрочем, на нас его действие не распространяется. Скорее даже наоборот, чай из ивовой коры уменьшает головную боль и лихорадку и считается предшественником аспирина.

Для таких защитных мер, конечно, нужно время. Поэтому главное в деле раннего предупреждения — совместная работа. При этом на один только ветер полагаться нельзя, он не гарантировал бы передачу сигнала каждому. Так что для надежности деревья посылают сигналы соседям через корневые системы, которые объединяют всех и функционируют независимо от погоды. Поразительно, но новости распространяются не только химическим, но и электрическим путем, со скоростью сантиметр в секунду. В сравнении с нашим телом это чрезвычайно медленно, однако в животном мире есть виды, например медузы или черви, у которых нервный сигнал распространяется приблизительно с такой же скоростью. Разнеслась новость — и все дубы вокруг немедленно начинают качать по своим жилам дубильные вещества.

Корни дерева расходятся очень далеко, на две ширины кроны и даже дальше. Подземные органы соседних деревьев пересекаются друг с другом, устанавливают контакты, срастаются между собой. Правда, это происходит не в каждом случае, потому что и в лесу есть свои одиночки и единоличники, которые не хотят иметь дела с коллегами. Могут ли такие упрямцы уже одним своим неучастием блокировать тревожные сообщения? К счастью, нет, потому что для гарантии быстрого распространения сообщений в большинстве случаев задействованы грибы-передатчики. Они функционируют как оптоволоконные провода Интернета. Тонкие нити — грибные гифы — пронизывают почву настолько густо, что это даже трудно вообразить.

Чайная ложка лесной почвы содержит несколько километров этих «гиф». Один-единственный гриб за сотни лет может распространиться на несколько квадратных километров и объединить в сеть целые леса. По своим «проводам» он передает сигналы от одного дерева к другому, помогая им обмениваться новостями о насекомых, засухе и других опасностях. Наука уже говорит о «Wood-wide-web» («лесной всемирной паутине»), пронизывающей наши леса. Что и в каких объемах по ней передается, пока только начинает изучаться. Возможно, такие контакты объединяют и деревья различных видов, даже если сами они воспринимают друг друга как конкурентов. Но грибы следуют собственной стратегии, и их сеть может выполнять посреднические и распределительные функции.

Информационные процессы в лесу являются объектом изучения со второй половины XX века. Однако по поводу материальных носителей сигналов до сих пор ведутся споры. Можно сказать, что исследование физической составляющей этих процессов сильно отстает от теории и математических выкладок, потому что тонкие механизмы физиологии древесных растений и связанных с ними организмов стали подвластны регистрации и измерению только с появлением высокотехнологичных приборов. О том, что в установлении коммуникации между видами и особями одного вида деревьев не последняя роль принадлежит грибам, стало известно сравнительно недавно, и значимость этой связи пока непонятна.

Если дерево ослаблено, то оно, вероятно, не только хуже защищается, но и становится менее разговорчивым. Иначе никак не объяснить, что насекомые-вредители выискивают именно такие уязвимые экземпляры. Возможно, они для этого слушают деревья, регистрируют тревожные химические сигналы, а кору и листья «немых» индивидов пробуют на зуб. Молчание может действительно объясняться тяжелым заболеванием, а может быть, дерево просто лишилось грибной сети и оказалось отрезанным от всех сообщений. Оно перестает принимать сообщения о приближении беды — и вот уже накрыт стол для гусениц и жуков. Впрочем, столь же уязвимы уже упомянутые единоличники, которые хотя и кажутся здоровыми, но не ведают о подступающих бедах.

В лесном сообществе не только деревья, но и кустарники, и травы, возможно даже, все виды растений переговариваются между собой таким образом. Но стоит выйти из леса на поле, как картина изменится — зелень «молчит». Селекция как минимум отчасти отняла у наших культурных растений способность общаться между собой надземными или подземными частями. Они как будто немы и глухи, поэтому становятся легкой добычей для насекомых.

Скорее уж не селекция, а два сильных стрессообразующих фактора — слишком плотный посев, сужающий и стесняющий естественное фитогенное поле растения, и интенсивное внесение удобрений, гербицидов и подобных химических реагентов, блокирующее у культурных растений функции взаимодействия.

Это одна из причин, почему современное сельское хозяйство использует так много средств защиты растений. Может быть, в будущем селекционеры сумеют подсмотреть у леса его секреты и вернуть хлебным злакам и картофелю хотя бы часть прежней дикости, а вместе с ней и разговорчивости.

Общение между деревьями и насекомыми не сводится к теме защиты от вредителей и болезней. Между этими столь далекими друг от друга живыми существами курсирует множество позитивных сигналов, вы наверняка и сами это замечали. Точнее, вдыхали, ведь речь идет о цветочных ароматах. Цветы источают свои прекрасные запахи не просто так и не для того, чтобы понравиться нам. Своими ароматическими сигналами плодовые деревья, ивы и каштаны привлекают внимание пчел, приглашая их на заправку. Сладкий нектар, концентрированный сахарный раствор, — награда пчелам за то, что те между делом опыляют их цветки. Форма и цвет цветка — тоже сигнал, что-то вроде рекламного щита, который четко выделяется на фоне всевозможной зелени, указывая путь к закусочной. Так что коммуникация у деревьев может быть запаховой, оптической или электрической (через своего рода нервные клетки на кончиках корней). А как обстоит дело с шумами, то есть со слухом и речью?

Если в начале я сказал, что деревья определенно очень тихи, то последние известия из мира науки подвергают сомнению даже это. Моника Гальяно из Университета Западной Австралии совместно с коллегами из Бристоля и Флоренции сделала очень простую вещь — прислушалась к почве. В лаборатории не слишком удобно исследовать деревья, поэтому вместо них ученые изучали проростки травянистых растений, которыми легко манипулировать. И вправду: уже вскоре измерительные приборы зарегистрировали легкое пощелкивание корней частотой 220 Гц.

Щелкающие корни? Это еще ничего не значит, в конце концов, потрескивает даже мертвая древесина, если она сгорает в печи. Однако шум, зарегистрированный в лаборатории, заставил прислушаться к себе и в переносном смысле. Дело в том, что на него стали реагировать корни других проростков, не задействованных в опыте. Каждый раз, когда их подвергали пощелкиванию частотой 220 Гц, их кончики ориентировались в этом направлении. Это значит, что трава способна воспринимать такую частоту, скажем спокойно — «слышать».

Обмен информацией у растений через звуковые волны? Это пробуждает дальнейший интерес — ведь если мы, люди, общаемся через звуковые волны, то не здесь ли ключ к лучшему пониманию деревьев? Вообразить трудно, что означало бы, если мы могли бы слышать, как обстоят дела у буков, дубов или елей. Правда, до этого, к сожалению, пока далеко, наука только подбирается к изучению этой темы. Однако если на следующей лесной прогулке вы услышите легкое пощелкивание, то, может быть, это не только ветер…
IQ

10 сентября, 2020 г.

Вирусы защитят деревья от опят

Ученые обнаружили новые вирусы в опятах. Они ослабляют своих «хозяев», снижают рост и распространение грибов. С их помощью можно уменьшить вредоносное влияние опят на деревья и сохранить леса.

Грибы Armillaria (или просто опята) — это комплекс из более чем сорока разных видов, некоторые из которых не только несъедобны, но и печально известны как возбудители корневых гнилей деревьев. Они заражают и приводят к гибели сотни видов различных растений, в их числе средообразующие и экономически важные хвойные, например, кедр, пихта, ель и сосна, и агрономические плодовые растения, такие как яблоня, слива и многие другие.

Ситуация усугубляется тем, что некоторые виды опят образуют огромные долгоживущие клоны, которые считаются одними из крупнейших организмов на Земле и способны к переносу спор на большие расстояния, а также к вегетативному распространению с помощью уникальных сплетений мицелия (грибницы). Возникает вопрос, как уменьшить губительное влияние патогенных грибов на леса. Несмотря на свою важность в качестве патогенов лесов и сельскохозяйственных культур, последовательность вирусного генома у грибов Armillaria до этого исследования не была изучена.

Международный коллектив ученых из России, Финляндии и Южной Африки, в состав которого вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», обнаружил новые вирусы в опятах, которые ослабляют своего «хозяина». Ученые считают, что с их помощью можно ограничить патогенность грибов Armillaria для лесов.Первоначально исследователи включили в исследование 63 штамма трех разных видов опят из различных географических регионов: Финляндии, России и Южной Африки. С помощью высокопроизводительного секвенирования генома исследователи идентифицировали множество новых вирусов. Так, на одном из сибирских штаммов опенка обнаружено сразу четыре новых вируса. Анализ выявил наличие новых таксонов семейств вирусов Mymonaviridae, Botourmiaviridae и Virgaviridae, а также представителей недавно обнаруженной группы вирусов, предварительно названной учеными «амбивирусами».

«Наша работа уникальна тем, что это первое исследование, в котором изучаются нуклеотидные последовательности генома вирусов опенка, в том числе и наиболее патогенного для хвойных лесов Armillaria borealis. Этот гриб является одной из причин массового усыхания хвойных лесов в Сибири и на Дальнем Востоке. Ни один из методов, которые используются в настоящее время, не может полностью уничтожить мицелий Armillaria на зараженном участке. Мы обнаружили новые миковирусы в опятах и описали нуклеотидные последовательность их генома», — прокомментировал результаты работы Игорь Павлов, профессор, доктор биологических наук, заведующий лабораторией лесных культур, микологии и фитопатологии, заместитель директора по научной работе Института леса им. В.Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН.

Очаги усыхания, вызываемые грибами рода Armillaria, имеют интересную особенность: на определенном этапе развития разрастание очага прекращается, уменьшается количество плодовых тел патогенных видов опенка. Нормализуется рост древесных растений по периметру очага. В естественных условиях до момента затухания может пройти несколько десятков лет. За это время могут погибнуть огромные массивы лесов. Подобные процессы наблюдаются не только в Сибири, но и в Финляндии. Одним из механизмов снижения вредоносности, возможно, являются миковирусы. Именно поэтому все образцы для исследования были собраны из старых затухающих очагов усыхания. 

Учитывая высокую специфичность вирусов к конкретным видам грибов, можно разработать биопрепараты для снижения патогенности опенка. Ученые планируют использовать природные миковирусы без вмешательства в их геном. При этом вкусовые качества грибов не пострадают.«Для нас обнадеживающим примером успешности биологических методов борьбы на основе миковирусов является предотвращение полного уничтожения каштановых лесов завезенным в Европу и Северную Америку в начале XX века паразитическим грибом Cryphonectria parasitica. Тогда погибло около четырех миллиардов деревьев. Обрезка и сжигание пораженных деревьев не увенчалось успехом. И только благодаря гиповирусу CHV1 удалось значительно снизить патогенность гриба и сохранить каштановые леса», — рассказала доктор биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории лесных культур, микологии и фитопатологии Института леса им. В.Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН Юлия Литовка.

 Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Источник: openscience.news

Вам может быть интересно

Почему белка так ловко прыгает по деревьям – Наука – Коммерсантъ

Биомеханики из Калифорнийского университета в Беркли изучили повадки лисьих белок (Sciurus niger) — широко распространенного в Северной Америке вида белок. Выяснилось, что они понимают упругие свойства веток и пользуются этим пониманием, когда планируют свои прыжки.

Исследователи подчеркивают, что в их эксперименте белкам, даже если бы они сорвались вниз, ничто не угрожало. В природе же ошибка в месте отталкивания или приземления запросто может стоить животному жизни.

Калифорнийские биомеханики не стали далеко ходить: объект их исследования во множестве гнездится на окраине университетского кампуса. Известно, как падки белки на арахис,— он и послужил главным мотивирующим агентом в эксперименте.

Ученые подвесили на высоте полутора метров от земли стальной лист, прикрепили к нему горизонтально гибкий прут, а также нечто вроде посадочной площадки. Расстояние между ними можно было регулировать. Желание грызть арахис заставляло белок перепрыгивать с прута на площадку — почти так же, как они делают это в природе, перепрыгивая с одной гибкой ветки на другую.

Пруты были одинаковой длины, но разной гибкости, и исследователи их периодически меняли, усложняя задачу.

Белки по первым шагам определяли гибкость прута и делали для себя соответствующие выводы, что выражалось в изменении точки отталкивания. Чем гибче прут, тем раньше они стартовали, несмотря на то что длина прыжка из-за этого заметно увеличивалась. До экспериментов ученые были уверены, что белки стараются минимизировать длину прыжка.

Второй вывод более очевидный: белки прекрасно умеют учиться. Если первые приземления на площадку иногда выглядели рискованными, белки даже повисали на передних или задних лапах, то следующие оказывались куда более точными.

«Вроде бы очевидно, что белки не полагаются только на инстинкт, когда прыгают, но исследование моих коллег показало, насколько большую умственную работу они способны проделать, чтобы обеспечить безопасное передвижение»,— восхищается Джесси Янг из Северо-Восточного медицинского университета Огайо. Он не принимал участия в работе.

Леонтий Кривов, по материалам статьи Science

Что такое дерево? — Центр научного обучения

Деревья — это растения, они выполняют жизненные процессы, присущие всем растениям. Однако деревья на самом деле не являются отдельной научной группой. Деревья могут быть шишковидными (голосеменные), цветковыми (покрытосеменные) или папоротниками.

Все группы растений, в которые входят деревья, являются сосудистыми растениями. Это означает, что у них есть сосудистые ткани, называемые ксилемой и флоэмой. Ксилема и флоэма связывают все части растения, транспортируя воду, минералы и пищевые продукты, а также являются частью структурной поддержки растений.

Что делает растение деревом?

Все деревья — многолетние растения. Многие разновидности деревьев живут десятки или даже сотни лет, и они, как правило, живут дольше, чем большинство других видов растений. Деревья также отличаются от многих других растений следующим образом:

• Деревья обычно имеют постоянно древесный ствол или ствол.
• Большинство деревьев вырастают до значительной высоты, обычно с боковыми ветвями на некотором расстоянии от земли.

Кустарники также являются древесными растениями, но, как правило, имеют несколько многолетних стеблей и обычно короче 4 м.В Новой Зеландии мы не склонны проводить слишком много различий между деревьями и древесными кустарниками. Одна из причин этого заключается в том, что многие из наших растений значительно различаются по своим привычкам роста в зависимости от климата, в котором они растут.

Как растут растения?

Растения вырастают больше из-за специализированных делящихся тканей, называемых меристемами. Они находятся на верхушках побегов, корнях и боковых почках, а также на концах любых ветвей или боковых стеблей. Клетки в этих меристематических тканях активно делятся путем митоза, в результате чего растение становится больше.Это называется первичным ростом растений.

Есть также меристематические клетки внутри сосудистых тканей (ксилема и флоэма), которые бегают вверх и вниз внутри стеблей, корней и листьев растений.

Как деревья делают древесину?

Основная причина, по которой деревья могут вырасти такими большими, — это их способность создавать древесную ткань по мере роста. Этот процесс называется вторичным ростом растений. Древесина содержит химическое вещество под названием лигнин. Лигнин является компонентом стенок большинства растительных клеток, обеспечивая жесткость и форму.Он также является важным компонентом сосудистых тканей и присутствует в больших количествах во всех сосудистых растениях, обеспечивая структуру и поддержку. Гидрофобные свойства лигнина также помогают ксилеме транспортировать воду.

У древесных растений сосудистые пучки растут боком вокруг внутренней части стебля и соединяются по мере взросления растения. Они становятся полосами сосудистой ткани, которые вы можете увидеть на поперечном срезе ствола.

Каждый год древесный стебель становится шире за счет образования новой ксилемы и флоэмы меристематической тканью.Эта ткань называется камбием на древесном стебле. Дерево — это ксилема, а флоэма (вне камбия) становится частью коры.

По мере создания новой флоэмы старая флоэма выталкивается наружу и становится корой на внешней стороне стебля / ствола.

По мере старения новой ксилемы она становится все более одревесневшей. В конце концов, старая ксилема перестает переносить воду и становится сердцевиной дерева. Активная ксилема дерева также называется заболонью. Кольца в стволе дерева показывают ежегодный рост ксилемы, которая к тому времени, когда она превратилась в древесину, в основном состоит только из лигнина и целлюлозы.

Говорят ли деревья друг с другом? | Наука

Я иду в горы Эйфель на западе Германии, через дубовые и буковые рощи, похожие на соборы, и у меня возникает странное ощущение, будто я попадаю в сказку. Деревья ожили и наполнились чудесами. Во-первых, они общаются друг с другом.Они вовлечены в ужасную борьбу и смертельно опасные драмы. Чтобы достичь огромных размеров, они зависят от сложной сети отношений, союзов и родственных связей.

Мудрые старые материнские деревья подкармливают свои саженцы жидким сахаром и предупреждают соседей о приближении опасности. Безрассудные молодые люди идут на безрассудный риск, опадая листвы, погоня за светом и чрезмерное употребление алкоголя, и обычно расплачиваются своей жизнью. Наследные принцы ждут, когда падут старые монархи, чтобы они могли занять свое место в полной славе солнечного света.Все это происходит в сверхзамедленном движении, то есть в трёхмерном режиме, так что то, что мы видим, является стоп-кадром действия.

Мой гид — шепчущий деревья. Петер Вохлебен, немецкий лесничий и писатель, обладает редким пониманием внутренней жизни деревьев и может описать ее доступным, вызывающим воспоминания языком. Он стоит очень высокий и прямой, как деревья, которыми он больше всего восхищается, и в это холодное ясное утро голубизна его глаз точно соответствует синему небу. Вохлебен посвятил свою жизнь изучению деревьев и уходу за ними.Он управляет этим лесом как заповедником и живет со своей женой Мириам в деревенском домике недалеко от отдаленной деревни Хюммель.

Теперь, в возрасте 53 лет, он стал неожиданной сенсацией в области публикаций. Его книга «Скрытая жизнь деревьев: что они чувствуют, как они общаются» , написанная по настоянию его жены, была продана тиражом более 800 000 экземпляров в Германии и теперь попала в списки бестселлеров в 11 других странах, включая США. и Канада. (Вохлебен обратил свое внимание и на другие живые существа в своей книге Внутренняя жизнь животных , недавно изданной в переводе.)

Произошла революция в научном понимании деревьев, и Вольлебен стал первым писателем, который передал свои изумления широкой аудитории. Последние научные исследования, проведенные в уважаемых университетах Германии и по всему миру, подтверждают то, что он давно подозревал, внимательно наблюдая в этом лесу: деревья гораздо более бдительны, социальны, сложны и даже умны, чем мы думали.

С его большими зелеными ботинками, хрустящими по свежему снегу, и каплей росы, отражающей солнечный свет на кончике его длинного носа, Вуллебен ведет меня к двум массивным букам, растущим рядом друг с другом. Он указывает на их скелетные зимние короны, которые выглядят осторожными, чтобы не вторгаться в пространство друг друга. «Эти двое — старые друзья, — говорит он. «Они очень внимательно относятся к солнечному свету, и их корневые системы тесно связаны между собой. В подобных случаях, когда один умирает, другой обычно умирает вскоре после этого, потому что они зависят друг от друга.”

Со времен Дарвина мы обычно думали о деревьях как о стремящихся, разобщенных одиночках, соревнующихся за воду, питательные вещества и солнечный свет, причем победители затеняют проигравших и высасывают их досуха. В частности, лесная промышленность рассматривает леса как систему производства древесины и поле битвы за выживание наиболее приспособленных.

В настоящее время имеется значительное количество научных доказательств, опровергающих эту идею. Вместо этого он показывает, что деревья одного вида являются общими и часто образуют союзы с деревьями других видов.Лесные деревья эволюционировали, чтобы жить в кооперативных, взаимозависимых отношениях, поддерживаемых общением и коллективным разумом, подобно колонии насекомых. Эти высокие колонны из живого дерева привлекают взор вверх к своим раскидистым венцам, но реальное действие происходит под землей, всего в нескольких дюймах под нашими ногами.

«Некоторые называют это« деревянной паутиной », — говорит Вуллебен на английском с немецким акцентом. «Все деревья здесь и в каждом лесу, который не сильно поврежден, связаны друг с другом подземными грибковыми сетями.Деревья делятся водой и питательными веществами через сети, а также используют их для общения. Они посылают сигналы бедствия, например, о засухе и болезнях или нападениях насекомых, а другие деревья меняют свое поведение, когда получают эти сообщения ».

Ученые называют эти микоризные сети. Тонкие, похожие на волосы кончики корней деревьев соединяются вместе с микроскопическими грибковыми волокнами, образуя основные звенья сети, которая, по-видимому, действует как симбиотические отношения между деревьями и грибами или, возможно, в экономическом обмене.В качестве платы за услуги грибы потребляют около 30 процентов сахара, который деревья фотосинтезируют от солнечного света. Сахар — это то, что питает грибы, поскольку они поглощают почву азотом, фосфором и другими минеральными питательными веществами, которые затем поглощаются и потребляются деревьями.

Для молодых саженцев в глубоко затененной части леса сеть — это буквально спасательный круг. Не имея солнечного света для фотосинтеза, они выживают, потому что большие деревья, в том числе их родители, закачивают сахар в свои корни через сеть.Вуллебен любит говорить, что материнские деревья «кормят своих детенышей», что одновременно является метафорой и ярко передает суть.

Однажды он наткнулся в этом лесу на гигантский пень бука, четыре или пять футов в поперечнике. Дерево было срублено 400 или 500 лет назад, но соскребая поверхность перочинным ножом, Вохлебен обнаружил нечто удивительное: пень все еще был зеленым от хлорофилла. Было только одно объяснение. Окружающие буки поддерживали его жизнь, перекачивая сахар по сети.«Когда буки делают это, они напоминают мне слонов», — говорит он. «Они не хотят бросать своих мертвецов, особенно когда это большой, старый, уважаемый матриарх».

Для связи через сеть деревья посылают химические, гормональные и медленно пульсирующие электрические сигналы, которые ученые только начинают расшифровывать. Эдвард Фармер из Лозаннского университета в Швейцарии изучал электрические импульсы и выявил систему передачи сигналов, основанную на напряжении, которая поразительно похожа на нервную систему животных (хотя он не предполагает, что у растений есть нейроны или мозг).Тревога и беспокойство, кажется, являются основными темами разговоров между деревьями, хотя Вуллебен задается вопросом, все ли они говорят об этом. «Что говорят деревья, когда опасности нет и они довольны? Я хотел бы знать об этом ». Моника Гальяно из Университета Западной Австралии собрала доказательства того, что некоторые растения также могут издавать и улавливать звуки, в частности треск корней с частотой 220 герц, неслышный для человека.

Деревья также общаются по воздуху, используя феромоны и другие сигналы запаха.Любимый пример Вуллебена встречается в жарких пыльных саваннах Африки к югу от Сахары, где акация с шипами-зонтиками является символическим деревом. Когда жираф начинает жевать листья акации, дерево замечает травму и издает сигнал бедствия в виде этиленового газа. Обнаружив этот газ, соседние акации начинают закачивать в свои листья дубильные вещества. В достаточно больших количествах эти соединения могут вызвать заболевание или даже убить крупных травоядных.

Жирафы знают об этом, поскольку эволюционировали с акациями, и именно поэтому они бродят по ветру, поэтому предупреждающий газ не достигает деревьев впереди них.Если нет ветра, жираф обычно проходит 100 ярдов — дальше, чем газообразный этилен может пройти в неподвижном воздухе — прежде чем съесть следующую акацию. Вы можете сказать, что жирафы знают, что деревья разговаривают друг с другом.

Деревья могут улавливать запахи через свои листья, что, по мнению Вуллебена, квалифицируется как обоняние. У них также есть чувство вкуса. Например, когда вязы и сосны подвергаются нападению гусениц-листоедов, они обнаруживают слюну гусеницы и выделяют феромоны, привлекающие паразитических ос.Осы откладывают яйца внутри гусениц, а личинки осы поедают гусениц изнутри. «Очень неприятно для гусениц, — говорит Вуллебен. «Очень ловко из-за деревьев».

Недавнее исследование Лейпцигского университета и Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия показывает, что деревья знают вкус слюны оленя. «Когда олень кусает ветку, дерево приносит с собой защитные химические вещества, которые ухудшают вкус листьев», — говорит он. «Когда человек ломает ветку руками, дерево знает разницу и вносит вещества, чтобы залечить рану.”

Наши ботинки хрустят по сверкающему снегу. Время от времени я думаю о возражениях против антропоморфных метафор Вохлебена, но чаще чувствую, как исчезают мое невежество и слепота. Раньше я никогда по-настоящему не смотрел на деревья и не думал о жизни с их точки зрения. Я воспринимал деревья как должное, и это уже никогда не будет возможным.

Мы достигаем места, которое он называет «классной комнатой». Молодые буковые деревья по-своему решают основную проблему своего существования. Как и любое дерево, они жаждут солнечного света, но здесь, под кроной деревьев, доступно только 3 процента света в лесу. Одно дерево — это «классный клоун». Его туловище изгибается и изгибается, «творит ерунду», пытаясь достичь большего количества света, вместо того, чтобы расти прямым, верным и терпеливым, как его более разумные одноклассники.«Неважно, что мать его кормит, этот клоун умрет», — говорит Вохлебен.

У другого дерева растут две абсурдно длинные боковые ветви, чтобы свет проникал через небольшую щель в кроне. Вохлебен отвергает это как «глупое и отчаянное», которое, несомненно, приведет к дисбалансу в будущем и фатальному краху. Он заставляет эти грубые ошибки казаться осознанными, разумными решениями, хотя на самом деле они представляют собой вариации в том, как естественный отбор устроил бездумную гормональную командную систему дерева.Вохлебен, конечно, знает это, но его главная цель — заинтересовать людей жизнью деревьев в надежде, что они защитят леса от разрушительных рубок и других угроз.

Вохлебен был бессердечным мясником деревьев и лесов. Его обучение продиктовало это. В школе лесоводства его учили, что деревья нужно прореживать, что распыление пестицидов и гербицидов с вертолета необходимо и что тяжелая техника — лучшая лесозаготовительная техника, даже несмотря на то, что она разрывает почву и разрывает микоризы.Более 20 лет он работал таким образом, считая, что это лучше всего для лесов, которые он любил с детства.

Он начал сомневаться в ортодоксальности своей профессии после посещения нескольких частных лесов в Германии, которые не подвергались прореживанию, опрыскиванию или вырубке с помощью машин. «Деревья были намного больше и обильнее», — говорит он. «Чтобы получить хорошую прибыль, нужно было срубить очень мало деревьев, и это было сделано с использованием лошадей, чтобы минимизировать воздействие».

В то же время он читал ранние исследования о микоризах и материнских деревьях, а также исследования о коммуникации между деревьями из Китая, Австралии, США, Великобритании и Южной Африки.Когда ему приказали вырубить лес возле его родной деревни Хюммель — сказочного леса, по которому мы гуляли все утро, — он придумывал отговорки и уклонялся в течение нескольких лет. Затем, в 2002 году, он пошел к сельчанам и совершил величайший подвиг убеждения.

Выслушав его аргументы, они согласились отказаться от доходов от продажи древесины, превратить лес в заповедник и позволить ему постепенно вернуться к своему первозданному великолепию. В 2006 году Вохлебен уволился с работы в государственном лесном хозяйстве, чтобы возглавить старый буковый лес города.И Вуллебен, и жители деревни, возможно, использовали старый немецкий романтизм о чистоте лесов.

Чтобы приносить доход, он создал кладбище из дикого леса, где любители природы платят за кремированные останки, которые должны быть захоронены в простых урнах. «Деревья продаются как живые надгробия», — говорит он. Есть небольшая вырубка лошадей, и посетители также платят за экскурсии по лесу. В течение многих лет Вуллебен сам руководил этими турами, используя живые, яркие, эмоциональные выражения, чтобы драматизировать в основном непостижимую, сверхзамедленную жизнь деревьев.Людям это так понравилось, что жена Вохлебена посоветовала ему написать книгу в том же духе.

Некоторые ученые привлекли его к ответственности, но его самые яростные обличители — немецкие коммерческие лесоводы, чьи методы он ставит под сомнение. «Они не оспаривают мои факты, потому что я цитирую все свои научные источники», — говорит он. «Вместо этого они говорят, что я« эзотерик », что является очень плохим словом в их культуре. И они называют меня «любителем деревьев», что неправда. Я не верю, что деревья реагируют на объятия.”

**********

В пяти тысячах миль отсюда, в Университете Британской Колумбии в Ванкувере, Сюзанна Симард и ее аспиранты делают новые удивительные открытия о чувствительности и взаимосвязи деревьев в тропических лесах умеренного климата Тихого океана на западе Северной Америки. По мнению Симарда, профессора экологии лесов, их исследования обнажают ограничения самого западного научного метода.

Симард — теплый, дружелюбный, открытый тип с прямыми светлыми волосами и канадским акцентом. В научном сообществе она наиболее известна своими обширными исследованиями микоризных сетей и определением гиперссылок «узловых деревьев», как она их называет в научных статьях, или «материнских деревьев», как она предпочитает в разговоре. Питер Вохлебен подробно упомянул ее исследования в своей книге.

Материнские деревья — самые большие и самые старые деревья в лесу с наибольшим количеством грибковых соединений.Они не обязательно женщины, но Симард видит в них заботливую, поддерживающую и материнскую роль. Благодаря своим глубоким корням они всасывают воду и делают ее доступной для низкорослых саженцев. Они помогают соседним деревьям, посылая им питательные вещества, а когда соседи борются, материнские деревья обнаруживают их сигналы бедствия и соответственно увеличивают поток питательных веществ.

В лаборатории экологии леса на территории кампуса аспирантка Аманда Асай изучает родословную в Дугласовых елях.(Эколог Брайан Пиклс из Английского университета Рединга был ведущим автором и сотрудником с Асеем и другими в проекте.) Используя саженцы, Аси и его коллеги-исследователи показали, что связанные пары деревьев распознают кончики корней своих сородичей среди кончиков корней. неродственных проростков, и, кажется, предпочитают их углеродом, отправляемым через микоризные сети. «Мы не знаем, как они это делают», — говорит Симард. «Может быть, по запаху, но где рецепторы запахов в корнях деревьев? Мы понятия не имеем.”

Другой аспирант, Аллен Ларок, выделяет изотопы азота лосося в образцах грибов, взятых возле Белла Белла, удаленной островной деревни у центрального побережья Британской Колумбии. Его команда изучает деревья, которые растут возле ручьев с лососем. «К счастью для нас, азот лосося имеет очень отчетливую химическую подпись, и его легко отследить», — говорит он. «Мы знаем, что медведи сидят под деревьями и едят лосося, а туши оставляют там. Мы обнаружили, что деревья поглощают азот лосося, а затем делятся им друг с другом через сеть.Это взаимосвязанная система: рыба-лес-грибы ».

Ларок задается вопросом, какая метафора лучше всего подходит для этих обменов и для потока питательных веществ от материнских деревьев к их соседям и потомкам. «Это праздник любви хиппи? Это экономические отношения? Или материнские деревья просто протекают, когда стареют? Я думаю, что все это происходит, но мы не знаем ».

По мнению Ларока, ученые только начинают изучать язык деревьев. «Большую часть времени мы не знаем, что они говорят с феромонами.Мы не знаем, как они общаются внутри своего тела. У них нет нервной системы, но они все еще могут чувствовать, что происходит, и испытывать нечто подобное боли. Когда дерево срубают, оно посылает электрические сигналы, как раненая человеческая ткань ».

За сэндвич-ланчем в кампусе, когда Ларок внимательно слушает, Симард объясняет свое разочарование западной наукой. «Мы не задаем хороших вопросов о взаимосвязанности леса, потому что все мы обучены как редукционисты.Мы разбираем их и изучаем по одному процессу, хотя мы знаем, что эти процессы не происходят изолированно. Когда я иду в лес, я чувствую дух всего этого, все работает вместе в гармонии, но у нас нет способа это отобразить или измерить. Мы даже не можем нанести на карту микоризные сети. Одна чайная ложка лесной почвы содержит несколько миль грибковых волокон ».

После обеда она ведет меня в великолепную старую рощу западных красных кедров, крупнолистных кленов, болиголов и дугласовых елей.Когда она идет в лес, ее лицо светлеет, ноздри раздуваются, когда она вдыхает прохладный, влажный, ароматный воздух.

Она указывает на массивного, пронизывающего облака гиганта с длинными рыхлыми полосками сероватой коры. «Этому красному кедру, вероятно, 1000 лет», — говорит она. «Это материнское дерево для других кедров здесь, и оно тоже связано с кленами. Кедр и клен — на одной сети, болиголов и пихта — на другой ».

Почему деревья делятся ресурсами и образуют союзы с деревьями других видов? Разве закон естественного отбора не предполагает, что они должны конкурировать? «На самом деле, для деревьев не имеет никакого эволюционного смысла вести себя как индивидуалисты, собирающие ресурсы», — говорит она. «Они живут дольше всех и чаще всего размножаются в здоровом стабильном лесу. Вот почему они эволюционировали, чтобы помогать своим соседям ».

Если соседние деревья продолжают умирать, в защитном пологе леса открываются бреши.При увеличении количества солнечного света оставленные деревья могут фотосинтезировать больше сахара и расти быстрее, но, по словам Симарда, они также более уязвимы и недолговечны. Ослабевает система поддержки микориз. Летом более горячие солнечные лучи достигают нежной лесной подстилки, нагревая и осушая прохладный, влажный, равномерно регулируемый микроклимат, который предпочитают такие лесные деревья. Разрушительные ветры могут легче проникать в лес, и без соседних крон деревьев, против которых можно было бы стабилизироваться, шанс быть вырванным с корнем увеличивается.

Глядя на этих древних гигантов с их соединенными вместе коронами, удивительно созерцать все, что они, должно быть, пережили и пережили вместе на протяжении веков. Смертельные угрозы проявляются во многих формах: ураганы, ледяные бури, удары молний, ​​лесные пожары, засухи, наводнения, множество постоянно развивающихся болезней, стаи прожорливых насекомых.

Нежные молодые саженцы легко съедаются млекопитающими. Враждебные грибы представляют собой постоянную угрозу, ожидая, чтобы воспользоваться раной или слабостью и начать пожирать плоть дерева.Исследование Симарда показывает, что материнские деревья являются жизненно важной защитой от многих из этих угроз; когда самые большие и самые старые деревья вырубаются в лесу, выживаемость молодых деревьев существенно снижается.

Неспособные уйти от опасности, катастрофически падающие из-за потребности человека в земле и древесине, лесные деревья также сталкиваются с угрозой ускорения изменения климата, и это новое главное направление работы Симарда. Недавно она начала 100-летний эксперимент на пихтах Дугласа, соснах пондероза, лесных соснах и западной лиственнице в 24 различных местах Канады.Она называет это Проектом «Дерево Матери».

Когда ее попросили подытожить ее цели, она сказала: «Как сохранить материнские деревья при вырубке и использовать их для создания устойчивых лесов в эпоху быстрого изменения климата? Должны ли мы способствовать миграции леса, разбрасывая семена? Стоит ли комбинировать генотипы, чтобы сделать сеянцы менее уязвимыми к морозам и хищникам в новых регионах? Полагаю, я перешел черту. Это способ вернуть то, что дали мне леса, то есть дух, целостность, причину быть.”

**********

Не все ученые согласны с новыми утверждениями о деревьях. Там, где Симард видит сотрудничество и обмен, ее критики видят эгоистичный, случайный и оппортунистический обмен. Стивен Вудворд, ботаник из Университета Абердина в Шотландии, предостерегает от идеи о том, что деревья, подвергшиеся нападению насекомых, общаются друг с другом, по крайней мере, в том смысле, в каком мы понимаем это в человеческих терминах. «Они ни к чему не посылают эти сигналы», — говорит Вудворд. «Они испускают химические вещества, вызывающие бедствие.Его подбирают другие деревья. Нет никакого намерения предупреждать «.

Линкольн Тайз, бывший профессор биологии растений Калифорнийского университета в Санта-Крузе и соредактор учебника Физиология растений и развитие , считает исследование Симарда «увлекательным» и «выдающимся», но не видит доказательств того, что взаимодействия между деревьями «намеренно или целенаправленно осуществляются». И в этом не было бы необходимости. «Каждый отдельный корень и каждая грибковая нить генетически запрограммированы естественным отбором на автоматическое выполнение своей работы, — пишет он по электронной почте, — поэтому не требуется общего сознания или целеустремленности.Следует отметить, что Симард никогда не утверждала, что деревья обладают сознанием или намерением, хотя то, как она пишет и говорит о них, заставляет это звучать именно так.

Таиз считает, что люди фатально восприимчивы к мифологии мыслящих, чувствующих, говорящих деревьев. В Древней Греции деревья приносили пророчества. В средневековой Ирландии шептали ненадежные ключи к золоту лепреконов. Говорящие деревья снялись в любом количестве голливудских фильмов, от Волшебник из страны Оз до Властелина колец до Аватара .Таиз видит тот же старый мифологический импульс, лежащий в основе некоторых новых заявлений о взаимодействии деревьев и интеллекта, а также успех книги Вуллебена и выступления Симарда на TED «Как деревья разговаривают друг с другом», который собрал более двух миллионов просмотров в Интернете.

В 2007 году Таиз и 32 других ученых-растениеводства опубликовали атаку на зарождающуюся идею о том, что растения и деревья обладают разумом. Он готов «быть либеральным и согласиться с идеей» о том, что деревья демонстрируют «разум роя», но считает, что это ничего не вносит в наше понимание и ведет нас по ошибочному пути к сознанию деревьев и интенциональности.«Видимость целеустремленности — это иллюзия, как и вера в« разумный замысел ». Естественный отбор может объяснить все, что мы знаем о поведении растений».

Из своего дома в Хенли-на-Темзе в Англии выдающийся британский ученый Ричард Форти высказывает аналогичную критику. Теперь уже на пенсии, он был палеонтологом в Музее естественной истории в Лондоне и приглашенным профессором палеобиологии в Оксфорде. Он недавно опубликовал «Лес за деревьями» , это примерно четыре акра леса, принадлежащего ему на холмах Чилтерн.Это авторитетная работа, которая строго очищена от всех чувств и эмоций.

«Материнское дерево защищает своих малышей?» он говорит с нежным презрением. «Он настолько антропоморфизирован, что бесполезен. Корпус преувеличен и пронизан витализмом. У деревьев нет воли или намерения. Они решают проблемы, но все это находится под гормональным контролем, и все это произошло в результате естественного отбора ».

Когда ему сообщили, что Симард также обнаруживает духовный аспект в лесах, Форти звучит ужасно.»Духовный?» он говорит, как если бы это слово было тараканом на его языке. «О боже, о боже, ну, об этом нечего сказать. Послушайте, деревья — сетевики. Они общаются по-своему. Меня беспокоит то, что люди находят это настолько привлекательным, что сразу приходят к ошибочным выводам. А именно, что деревья — такие же разумные существа, как мы ».

Заметным преступником в этом отношении, по словам Форти, является Питер Вохлебен. «В его книге много хорошей новой науки, и я сочувствую его опасениям, но он описывает деревья так, будто они обладают сознанием и эмоциями.Его деревья похожи на энтов из романа Толкина «Властелин колец». ”

Когда говорят о критике Форти, что он описывает деревья так, будто они обладают сознанием и эмоциями, Вохлебен улыбается. «Ученые настаивают на том, чтобы язык был очищен от всех эмоций», — говорит он. «Для меня это бесчеловечно, потому что мы эмоциональные существа, и для большинства людей научный язык чрезвычайно скучен для чтения. Например, замечательное исследование жирафов и акаций было проведено много лет назад, но оно было написано таким сухим, техническим языком, что большинство людей никогда о нем не слышали.”

Вохлебен стремится не быть скучным, поэтому он использует приемы эмоционального повествования. Его деревья кричат ​​от жажды, они в панике, играют и оплакивают. Они разговаривают, сосут и шалиют. Если бы эти слова были заключены в кавычки, чтобы указать на растяжимое метафорическое значение, он, вероятно, избежал бы большей части критики. Но Вохлебен не беспокоится о кавычках, потому что это разрушило бы очарование его прозы. «И вот однажды все кончено», — пишет он о дереве, которое упало в лесу.«Ствол ломается, и жизнь дерева кончается. «Наконец-то», вы почти можете услышать вздох молодых деревьев в ожидании ».

Считает ли он, что деревья обладают определенной формой сознания? «Я не думаю, что деревья живут осознанно, но мы не знаем», — говорит он. «Надо хотя бы говорить о правах деревьев. Мы должны рационально и уважительно управлять своими лесами и позволить некоторым деревьям достойно стареть и умереть естественной смертью ». Отвергнув рамки осторожного технического языка науки, он преуспел больше, чем кто-либо, в передаче жизней этих таинственных гигантских существ и в том, чтобы стать их представителем.

Удивительная наука о том, что деревья чувствуют и как они общаются — Сбор мозга

Деревья доминируют над старейшими живыми организмами в мире.С самого зарождения нашего вида они были нашими безмолвными спутниками, пронизывая наши самые живые сказки и никогда не переставая вдохновлять на фантастические космогонии. Герман Гессе назвал их «самыми проницательными проповедниками». Забытый английский садовник семнадцатого века писал о том, как они «разговаривают с умом, рассказывают нам много вещей и преподают нам много хороших уроков».

Но деревья могут быть одними из наших самых ярких метафор и смысловых рамок знания именно потому, что богатство того, что они говорят, более чем метафорично — они говорят на сложном безмолвном языке, передавая сложную информацию через запах, вкус и электрические импульсы.Этот увлекательный секретный мир сигналов — то, что немецкий лесник Петер Вохлебен исследует в книге Скрытая жизнь деревьев: что они чувствуют, как они общаются ( публичная библиотека, ).

Вохлебен рассказывает о том, что его собственный опыт управления лесом в горах Эйфель в Германии научил его удивительному языку деревьев и о том, как новаторские исследования деревьев, проведенные учеными со всего мира, показывают, «какую роль леса играют в превращении нашего мира в такое место. где мы хотим жить.Поскольку мы только начинаем понимать нечеловеческое сознание, то, что вытекает из разоблачающего переосмысления Вохлебена наших самых старых товарищей, — это приглашение увидеть заново то, что мы потратили эоны времени на само собой разумеющееся, и в этом акте видения более глубоко позаботиться о эти замечательные существа, которые делают жизнь на этой планете, которую мы называем своим домом, не только бесконечно приятнее, но и возможны.

Но собственная карьера Вохлебена началась на противоположном конце спектра заботы. Как лесничий, которому поручено оптимизировать производительность леса для деревообрабатывающей промышленности, он, по общему признанию, «знал о скрытой жизни деревьев не меньше, чем мясник — об эмоциональной жизни животных». Он испытал на себе последствия того, что происходит, когда мы превращаем что-то живое, будь то существо или произведение искусства, в товар — коммерческая направленность его работы исказила его взгляд на деревья.

Затем, около двадцати лет назад, все изменилось, когда он начал организовывать для туристов тренировки по выживанию и экскурсии по бревенчатым домикам в своем лесу.Когда они восхищались величественными деревьями, очарованное любопытство их взглядов пробудило его собственное, и его детская любовь к природе возродилась. Примерно в то же время ученые начали проводить исследования в его лесу. Вскоре каждый день стал окрашен изумлением и трепетом открытия — он больше не мог видеть деревья как валюту, вместо этого он видел в них бесценные живые чудеса, которыми они и являются. Он насчитывает:

Жизнь лесничего снова стала захватывающей. Каждый день в лесу был днем ​​открытий.Это привело меня к необычным способам управления лесом. Когда вы знаете, что деревья испытывают боль и имеют воспоминания, и что родители-деревья живут вместе со своими детьми, вы больше не можете просто рубить их и разрушать их жизнь большими машинами.

Это откровение пришло к нему в мгновение ока, самое яркое из которых произошло во время одной из его регулярных прогулок по заповеднику старых буковых деревьев в его лесу. Проходя мимо странных замшелых камней, которые он видел много раз прежде, он внезапно осознал их необычность.Когда он наклонился, чтобы рассмотреть их, он сделал удивительное открытие:

Камни были необычной формы: они были слегка изогнуты с выемками. Осторожно приподнял мох на одном из камней. Под ним я нашла кору дерева. В конце концов, это были не камни, а старое дерево. Я был удивлен тем, насколько твердым был «камень», потому что обычно буковая древесина, лежащая на влажной земле, разлагается всего за несколько лет. Но больше всего меня удивило то, что я не мог поднять дерево.Очевидно, он был каким-то образом прикреплен к земле. Я достал перочинный нож и осторожно соскреб часть коры, пока не стал зеленоватым слоем. Зеленый? Этот цвет есть только в хлорофилле, который делает новые листья зелеными; Запасы хлорофилла также хранятся в стволах живых деревьев. Это могло означать только одно: этот кусок дерева был еще жив! Я внезапно заметил, что оставшиеся «камни» образовали отчетливый узор: они были расположены по кругу диаметром около 5 футов.Я наткнулся на корявые останки огромного пня древнего дерева. Все, что осталось, — это остатки внешнего края. Интерьер давно полностью превратился в перегной — явный признак того, что дерево должно быть срублено не менее четырех или пятисот лет назад.

Как может дерево, срубленное много веков назад, оставаться живым? Без листьев дерево не может осуществлять фотосинтез, то есть преобразовывать солнечный свет в сахар для поддержания жизнедеятельности. Древнее дерево явно получало питательные вещества каким-то другим способом — в течение сотен лет.

Под этой тайной лежал захватывающий рубеж научных исследований, которые в конечном итоге показали, что это дерево не было уникальным в том, что касается ухода за ним. Соседние деревья, как выяснили ученые, помогают друг другу через свои корневые системы — либо напрямую, переплетая свои корни, либо косвенно, выращивая грибковые сети вокруг корней, которые служат своего рода расширенной нервной системой, соединяющей отдельные деревья. Если этого недостаточно, то эти древесные общности еще более сложны — деревья, похоже, способны отличать свои собственные корни от корней других видов и даже своих собственных родственников.

Вохлебен размышляет об этой удивительной общности деревьев, изобилуя мудростью о том, что делает сильные человеческие сообщества и общества:

Почему деревья такие социальные существа? Почему они делятся пищей с представителями своего вида, а иногда даже заходят так далеко, что кормят своих конкурентов? Причины те же, что и для человеческих сообществ: есть преимущества совместной работы. Дерево — это не лес. Само по себе дерево не может установить постоянный местный климат.Он во власти ветра и погоды. Но вместе многие деревья создают экосистему, которая смягчает экстремальные жары и холода, накапливает много воды и создает большую влажность. И в этой защищенной среде деревья могут дожить до очень старых лет. Чтобы добраться до этого момента, сообщество должно оставаться нетронутым, несмотря ни на что. Если бы каждое дерево заботилось только о себе, то многие из них никогда бы не дожили до старости. Регулярные гибели людей могут привести к появлению множества больших брешей в кроне деревьев, что облегчит штормам проникновение в лес и выкорчевывание большего количества деревьев.Летний зной достигнет лесной подстилки и высушит ее. Каждое дерево пострадает.

Таким образом, каждое дерево представляет ценность для общества и его стоит хранить как можно дольше. И поэтому даже больных людей поддерживают и лелеют до выздоровления. В следующий раз, возможно, все будет наоборот, и опорное дерево может нуждаться в помощи.

[…]

Дерево может быть крепким только тогда, когда его окружает лес.

Невозможно не задаться вопросом, действительно ли деревья настолько лучше приспособлены к этой взаимной заботе, чем мы, из-за разных временных масштабов, в которых разыгрывается наше соответствующее существование. Является ли наша неспособность увидеть более широкую картину совместного существования в человеческих сообществах функцией нашей биологической близорукости? Способны ли организмы, живущие в разных временных масштабах, лучше действовать в соответствии с этой более грандиозной схемой вещей во вселенной, которая глубоко взаимосвязана?

Конечно, даже деревья различаются по родству, которое они расширяют в разной степени.Вохлебен объясняет:

Каждое дерево является членом этого сообщества, но существуют разные уровни членства. Например, большинство пней превращаются в перегной и исчезают в течение пары сотен лет (что для дерева не очень много). Лишь единицы выжили на протяжении веков … В чем разница? Есть ли в древесных обществах граждане второго сорта, как и в человеческих обществах? Вроде да, хотя понятие «класс» не совсем подходит. Скорее, степень связи — или, может быть, даже привязанности — решает, насколько полезными будут коллеги по дереву.

Эти отношения, указывает Вуллебен, закодированы в пологе леса и видны любому, кто просто взглянет вверх:

Среднее дерево отращивает свои ветви, пока не наткнется на кончики веток соседнего дерева той же высоты. Он не становится шире, потому что в этом пространстве уже используется воздух и лучший свет. Тем не менее, он сильно укрепляет разветвленные ветви, поэтому создается впечатление, что там наверху происходит настоящая схватка.Но пара настоящих друзей с самого начала старается не отращивать слишком толстые ветви друг к другу. Деревья не хотят ничего отнимать друг у друга, поэтому крепкие ветви у них развиваются только на внешних краях крон, то есть только в направлении «не друзей». Такие партнеры часто настолько тесно связаны у корней, что иногда даже погибают вместе.

Но деревья не взаимодействуют друг с другом изолированно от остальной экосистемы.Суть их общения, по сути, часто касается других видов и даже с ними. Вохлебен описывает их особенно замечательную систему обонятельного предупреждения:

Четыре десятилетия назад ученые кое-что заметили в африканской саванне. Жирафы там питались акациями из зонтичных шипов, и деревьям это совсем не нравилось. Акации потребовалось всего несколько минут, чтобы начать закачивать ядовитые вещества в свои листья, чтобы избавиться от крупных травоядных. Жирафы поняли сообщение и двинулись к другим деревьям поблизости.Но перешли ли они к деревьям поблизости? Нет, пока они прошли прямо мимо нескольких деревьев и возобновили трапезу только после того, как отошли на 100 ярдов.

Причина такого поведения поразительна. Съеденные акации выделяли предупреждающий газ (в частности, этилен), который сигнализировал соседним деревьям того же вида о приближении кризиса. Сразу же все предупрежденные деревья также закачивали токсины в свои листья, чтобы подготовиться. Жирафы были мудры в этой игре и поэтому отошли подальше в ту часть саванны, где они могли найти деревья, которые не обращали внимания на происходящее.Или они двигались против ветра. Ароматические послания доносятся до ближайших деревьев на ветру, и если животные идут против ветра, они могут найти поблизости акации, которые даже не подозревают, что там были жирафы.

Поскольку деревья действуют в масштабах времени, значительно более длинных, чем наши собственные, они действуют намного медленнее, чем мы — их электрические импульсы движутся со скоростью треть дюйма в минуту. Wohlleben пишет:

Буки, ели и дубы чувствуют боль, как только какое-нибудь существо начинает их грызть.Когда гусеница откусывает кусок листа, ткань вокруг места повреждения изменяется. Кроме того, ткань листа излучает электрические сигналы, как и ткань человека, когда она повреждена. Однако сигнал не передается за миллисекунды, как сигналы человека; вместо этого сигнал растения распространяется с медленной скоростью, составляющей треть дюйма в минуту. Соответственно, требуется около часа, прежде чем защитные соединения достигнут листьев и испортят еду вредителя. Деревья живут своей жизнью на очень медленной полосе, даже когда они в опасности.Но такой медленный темп не означает, что дерево не находится на вершине того, что происходит в разных частях его структуры. Если корни попадают в беду, эта информация распространяется по всему дереву, что может заставить листья выделять ароматические соединения. И не только старые ароматические соединения, но и составы, специально разработанные для решения поставленных задач.

Положительная сторона этой неспособности к скорости состоит в том, что нет необходимости в паникерском паникерстве — за присущую деревьям медлительность возмещается чрезвычайная точность сигнала.Помимо запаха, они также используют вкус — каждый вид производит разный вид «слюны», которая может быть насыщена различными феромонами, направленными на отпугивание определенного хищника.

Wohlleben иллюстрирует центральную роль деревьев в экосистеме Земли рассказом о Йеллоустонском национальном парке, который демонстрирует, «как наша любовь к деревьям влияет на то, как мы взаимодействуем с окружающим миром»:

Все начинается с волков. Волки исчезли из Йеллоустона, первого национального парка в мире, в 1920-х годах.Когда они ушли, изменилась вся экосистема. Стада лосей в парке увеличились и начали готовиться из осин, ив и тополей, обрамляющих ручьи. Растительность пришла в упадок, и животные, которые зависели от деревьев, ушли. Волки отсутствовали семьдесят лет. Когда они вернулись, томные дни лосей были позади. По мере того как стая волков держала стада в движении, просмотр уменьшался, а деревья возвращались назад. Корни тополей и ив снова стабилизировали берега ручьев и замедлили течение воды.Это, в свою очередь, создало пространство для возвращения таких животных, как бобры. Эти трудолюбивые строители теперь могли найти материалы, необходимые для постройки своих домиков и содержания своих семей. Вернулись и животные, обитавшие на прибрежных лугах. Волки оказались лучшими распорядителями земли, чем люди, создав условия, которые позволили деревьям расти и оказывать свое влияние на ландшафт.

Эта взаимосвязь не ограничивается региональными экосистемами.Вохлебен цитирует работу японского морского химика Кацухико Мацунага, который обнаружил, что деревья, падающие в реку, могут изменять кислотность воды и, таким образом, стимулировать рост планктона — элементарного и наиболее важного строительного блока всей пищевой цепи, на которой мы собственное пропитание зависит.

В оставшейся части Скрытая жизнь деревьев Вохлебен продолжает исследовать такие увлекательные аспекты древесной коммуникации, как то, как деревья передают мудрость следующему поколению через свои семена, что заставляет их жить так долго и как леса обращаться с иммигрантами.Дополните его этим прекрасным иллюстрированным атласом самых странных деревьев в мире и 800-летней визуальной историей деревьев в виде символических диаграмм.

Научный проект «Узнай о деревьях и лесах» + урок

Урок древоведения

Все о деревьях

В мире есть много видов деревьев. Ученые используют систему под названием , классификация , чтобы систематизировать различные типы деревьев и упростить их идентификацию и изучение.Классификация разбивает разные виды похожих объектов (например, деревья) на более мелкие группы, так что все объекты в группе имеют что-то общее.

Все деревья состоят из нескольких частей. Основные части, общие для всех деревьев, — это корни, ствол, ветви и листья. Это вещи, из которых деревья превращаются в деревья. Это первый шаг в классификации. Он говорит вам, что дерево — это дерево, а не животное или другое растение.

Несмотря на то, что у всех деревьев есть листья, есть некоторые существенные различия в том, что происходит с этими листьями.Деревья, которые теряют все листья сразу в течение одного сезона (обычно осенью) и вырастают новые в более поздний сезон (обычно весной), называются лиственными деревьями. Напротив, у некоторых деревьев листья есть круглый год. Некоторые из них они теряют, но сразу же вырастают новые. Эти виды деревьев называются вечнозелеными .

Внутри групп лиственных и вечнозеленых деревьев существует множество различий. Есть фруктовые деревья и деревья, на которых только цветы, есть деревья, на которых нет цветов, и есть деревья с шишками.Все эти разные деревья классифицируются в разные группы. Вы начинаете понимать, чем полезна классификация?

Стволы деревьев

Ствол дерева очень важен. Именно так питательные вещества и вода попадают от корней дерева к его ветвям и листьям. Он также поддерживает дерево — ствол поддерживает все дерево! Итак, что же делает ствол дерева таким особенным? Начнем с внешнего слоя.

Вы, наверное, коснулись многих деревьев и, может быть, даже забрались на несколько.Если это так, то вы знаете, что у некоторых деревьев кора гладкая, а у некоторых — очень грубые, толстые. Кора защищает дерево от таких вещей, как очень низкие или очень высокие температуры, насекомых, которые пытаются проникнуть внутрь и съесть дерево, и болезней, которые могут повредить дерево или убить его.

Вы когда-нибудь видели пень, оставшийся от срубленного дерева, или смотрели на конец бревна? Если да, то вы, возможно, помните, что видели много-много колец или слоев внутри ствола. Эти слои создаются камбием (тонкий слой между древесиной и корой каждого дерева), в котором создаются новые клетки.Стволы деревьев отрастают каждый год новым слоем, делая дерево больше и сильнее.

Причина, по которой вы можете видеть слои внутри ствола дерева, заключается в том, что они начинают светлый цвет, когда они начинают расти весной, а к лету внешняя сторона нового слоя становится намного темнее! Затем, весной следующего года, начнется новый слой, который снова будет светлого цвета. Чем шире кольцо, тем больше выросло дерево за тот год. Обычно это означает, что на дерево выпало много дождя. Узкие кольца обычно означают, что у дерева были проблемы с ростом в этом году или что оно не получало столько воды или солнечного света, сколько было необходимо.Если вы хотите увидеть рисунки разных частей дерева, посмотрите здесь.

Леса и леса

Леса и леса покрывают почти треть всей суши на Земле. В чем разница между лесом и лесом? Если вы посмотрите на лес, вы увидите много солнечного света, проникающего сквозь ветви. В лесу много тени, потому что деревья растут очень близко друг к другу, и иногда трудно увидеть солнце. Леса обычно меньше леса и содержат меньше видов растений и животных.

Леса с лиственными и вечнозелеными деревьями называются лесами умеренного пояса и покрывают Северную Америку, а также некоторые части Европы и Азии. В более холодном климате есть леса, в которых растут только вечнозеленые деревья с короткой хвоей и шишками. Эти леса простираются по всей Канаде и в некоторых частях Европы и называются бореальными лесами или тайгой (скажем: TIE-gah).

Как растет лес? Глыбы деревьев начинают расти естественным образом и со временем разрастаются, образуя густой лес.Листопадные и вечнозеленые деревья распространяются через семена, упавшие с дерева. Стручки семян разных деревьев выглядят по-разному. Например, все семена сосны находятся внутри сосновой шишки. Когда животные начинают жить в лесной среде обитания, они разносят семена деревьев, чтобы начали расти новые деревья. Среди животных, обитающих в лесах и лесах, — олени, медведи, еноты, лисы, белки, кролики и многие виды птиц. Муравьи, жуки и другие насекомые живут на земле в лесу, а также на деревьях.

слов науки

Классификация — способ разбить вещи на группы для облегчения изучения. Сходные вещи объединяются в одну группу, например животные. Затем эта большая группа делится на более мелкие группы, такие как птицы, млекопитающие и так далее.

Лиственные — деревья, которые ежегодно теряют все листья сразу (обычно осенью).

Evergreen — деревья, которые теряют только несколько листьев или игл за раз.Когда они их теряют, новые сразу же вырастают, поэтому листья у них есть круглый год.

Проекты по изучению деревьев

Прогуляйтесь на природе

Чтобы узнать больше о деревьях, пригласите нескольких друзей (включая взрослого) в приключение на свежем воздухе. Выберите место, где есть много разных растений и деревьев. Близлежащий парк — отличный выбор. Если хотите, вы также можете посетить национальный парк или лес. Однако, если вы выберете этот вариант, убедитесь, что вы можете собирать найденные листья и хвою.

Что вам понадобится:

Чем вы занимаетесь:

1. В начале прогулки посмотрите на деревья, которые вас окружают. В основном они лиственные или вечнозеленые? (У лиственных деревьев обычно плоские листья, а у вечнозеленых растений — заостренные иглы.) Сколько разных видов деревьев вы видите?

2. Когда вы увидите дерево, название которого хотите узнать, достаньте путеводитель. Задайте себе эти вопросы, чтобы понять, что это за дерево:

• Листопадное или вечнозеленое? Внимательно осмотрите кору и осмотрите листья или иголки.Есть ли на дереве шишки?
• Поищите похожее дерево в путеводителе. Растет ли здесь дерево, которое вы видите в книге? Если нет, попробуйте еще раз.
• Если вы не можете найти дерево в путеводителе, поищите его дома. Сделайте снимок и, если это разрешено, возьмите с дерева один или два листа и принесите домой.

3. Нарисуйте лист или дерево.

4. Нарисуйте цветными карандашами детали, например оттенок зеленых листьев или иголок, а также шероховатую или гладкую кору.Вы также можете использовать камеру для съемки дерева крупным планом.

5. Если вы хотите выяснить, насколько высоко дерево, вы можете использовать тень дерева по сравнению с тенью чего-то, высота которого вам известна. Однако это будет работать только в солнечном месте, где не много деревьев и растений.

• Измерьте тень от дерева (в дюймах), а затем попросите кого-нибудь измерить вашу тень, пока вы стоите прямо на солнечном месте. Если вы не знаете свой рост, попросите их измерить и его.Все размеры должны быть в дюймах.
• Чтобы определить высоту дерева, с помощью калькулятора разделите ваш рост на длину вашей тени. Число, которое вы получите, должно быть довольно маленьким. Умножьте это число на длину тени дерева, чтобы получить намного большее число.
• Попросите кого-нибудь из взрослых помочь вам округлить число до ближайшего целого числа, и это хорошее предположение о высоте дерева в дюймах. Чтобы узнать, сколько это футов, разделите его на 12 с помощью калькулятора.

6. Как вы думаете, сколько лет деревьям, которые вы видите? Сделайте предположение об одном дереве и запишите его.

• Попросите взрослого измерить вокруг дерева, возраст которого вы угадали, с помощью рулетки. Убедитесь, что ваш помощник измеряет ствол на высоте пяти футов над землей. Запишите результат измерения.
• В среднем деревья вырастают на один дюйм в окружности (расстояние вокруг) каждый год. Если бы ваше дерево было 20 дюймов в диаметре, ему было бы около 20 лет.
• Как ваше предположение соотносилось с возрастом, который вы смогли измерить?

7. Когда ваша прогулка подходит к концу, подумайте о разных деревьях, которые вы видели. Вы можете вспомнить названия деревьев? Что вам больше всего понравилось в прогулке на природе?

Жизнь на дереве

В этом проекте вы можете узнать больше об определенном виде дерева и обнаружить всех насекомых, которые там обитают. Вам понадобится кто-то, чтобы помочь вам.

Что вам понадобится:

Чем вы занимаетесь:

1.Найдите ветку дерева, до которой легко добраться. Вместе с помощником разложите простыню и поднесите ее как можно ближе к ветке.

2. Попросите помощника сильно встряхнуть ветку примерно 30 секунд, а затем медленно опустите простыню на землю.

3. Начните изучать то, что находится на листе, с помощью лупы. Скорее всего, вы увидите пауков, жуков и муравьев. Вы также можете увидеть молодых насекомых или гусениц.

4. Попробуйте определить, что было на дереве, с помощью справочника по насекомым.Используйте увеличительное стекло, чтобы увидеть подробную информацию о каждой ошибке.

5. Когда закончите, осторожно встряхните лист. Если хотите, можете проделать то же самое с другим деревом. Как вы думаете, какие насекомые будут жить на сосне? Как насчет дуба или клена?

6. Вы видите животных возле дерева? Многие животные живут на деревьях. Осмотрите деревья вокруг, чтобы увидеть, нет ли птичьего гнезда. Белки и кролики часто живут в дуплах деревьев.

Что случилось:

Животные и насекомые используют каждый слой дерева или леса, чтобы устроить себе дом. Птицы живут на самом верху, строя свои гнезда на ветвях. Белки живут внутри стволов деревьев, а кролики живут у основания дерева. Дерево обеспечивает этим животным сухое и безопасное убежище. Насекомые могут жить в земле под деревом или внутри коры. Насекомые любят жить на деревьях, потому что они едят листья, а иногда даже кору. Как вы узнали из этого проекта, на разных деревьях живут разные насекомые и животные, которые хотят поселиться на них.

Рабочий лист для печати

Помогите детям рассмотреть различия между лиственными и вечнозелеными деревьями с помощью этого двухстраничного листа-головоломки. Детям младшего возраста может потребоваться некоторая помощь, так как для этого потребуется вырезать и приклеить.

Наука о том, как растут деревья

Деревья — прекрасный актив; это не секрет. Но помимо красоты они необходимы для жизни. Мы в Mr. Tree Services хотим, чтобы вы не только полюбили деревья за их красоту, но и чтобы вы ценили их, уважали их и знали о них еще лучше.

Мы обещаем, что если вы продолжите читать это, у вас не будет ощущения, что вы снова в своем классе естественных наук в начальной школе. Мы просто хотим, чтобы вы помогли вам лучше понять свои деревья и по-новому оценили эти прекрасные формы жизни.

Давайте начнем с древних деревьев, чтобы познакомить вас с забавным фактом, о котором вы, возможно, еще не знали. Древние деревья выросли из моря. Из-за этого они очень зависят от воды. Имеет смысл, не так ли? Вот почему корневая система дерева имеет свою собственную систему сбора воды.Вот как деревья могут поддерживать жизнь.

А теперь давайте еще глубже исследуем различные части деревьев и их необходимое. Не волнуйтесь; Ниже вы найдете еще много интересных фактов, которыми мы рады поделиться!

Знаете ли вы, что одно дерево может дать сотни или даже тысячи семян? Вау! Может показаться, что это много, и многие из вас могут подумать: «Как из-за этого повсюду не стало больше деревьев?» Что ж, забавное времяпрепровождение! Многие падающие семена не попадают в землю.Вместо этого многие едят насекомые или другие животные.

Кроме того, некоторые семена могут упасть на землю, где дерево не может расти, например, слишком сухая, слишком твердая или не содержащая почвы или грязи. Однако те семена, которые упали в идеальном месте, или те семена, которые люди посеяли в идеальном месте, прорастут. Поскольку каждое семя содержит зародыш, этот зародыш будет расширяться после полива почвы.

Все знают, что такое корень дерева, но знаете ли вы, что у корней есть «волосы»? Эти волосы становятся все длиннее и крупнее, чтобы находить и впитывать влагу.Кроме того, корневые «волоски» — это то, что обеспечивает структурную поддержку дерева, оборачиваясь и переплетаясь с зернами почвы. Их не зря называют корнями, потому что они укореняются как якоря в земле.

Еще один интересный факт для всех вас заключается в том, что корни не уходят в землю так глубоко, как вы, вероятно, думаете. Большинство корней на самом деле находится в верхних 18 дюймах почвы — да, глубиной менее двух футов! Если это не было достаточно удивительным, более половины этих корней находится даже на более мелкой земле, в пределах шести дюймов верхнего слоя почвы.Теперь это мелко!

Многим людям нравится красота стволов деревьев, но они гораздо больше, чем просто эстетически привлекательны. Стволы имеют решающее значение для выживания дерева. Стволы деревьев не только служат опорой для конечностей самого дерева, но также являются источником переноса питательных веществ и влаги от корней к листьям. Из-за этого, по мере роста дерева, ствол также должен расти с точки зрения длины и размера, чтобы получать устойчивый солнечный свет и влагу.

Знаете ли вы, что кора ствола дерева также играет важную роль? Кора ствола дерева — это форма защиты. Думайте об этом как о доспехах, которые рыцари носили перед битвой; это та же работа, что и кора ствола дерева для всего дерева.

Здоровье дерева зависит от состояния, в котором находится кора ствола дерева. Это состояние ухудшается из-за условий окружающей среды, штормов, патогенов и повреждений насекомыми и животными. Не позволяйте этому отпугнуть вас от посадки собственного дерева, поскольку ваша верная служба деревообработки в Портленде, штат Орегон, здесь, чтобы помочь вам.

Некоторые люди называют листья и ветви (и воспроизводственные структуры) дерева кронами дерева. Как величественно! Почка дерева — это то, из чего в основном состоит репродуктивная структура, поскольку почка дерева, по сути, представляет собой группу растущих тканей. Затем эта ткань превращается в зародышевые листья, цветы и так далее. Почки, кроме того, отвечают за рост ветвей, формирование цветов и листьев.

Еще один забавный факт для всех вас — рост конечностей и почек на ветвях определяет форму кроны дерева, ее размер и высоту.Также важно отметить, что бутоны не только удерживают листья. У некоторых бутонов вместо этого могут быть цветы, а у некоторых даже есть и листья, и цветы!

Теперь, когда мы знаем об основных частях дерева, есть еще пара вещей, которыми мы хотели бы поделиться с вами, поскольку они являются важными аспектами науки, лежащей в основе выращивания деревьев. Деревья не просто вырастают на более высокую высоту. Они тоже растут и растут вниз. Как упоминалось выше, стволы и ветви деревьев вырастают и становятся толще.Корни разрастаются вниз, образуя структурную опору, необходимую для дерева.

Вы также, вероятно, слышали, что по кольцам коры дерева можно определить возраст дерева, и это правда. Кольца говорят вам, какого возраста было дерево, когда его спилили. Последний забавный факт для всех вас заключается в том, что кольца также могут сказать вам, когда дерево росло быстрее или медленнее всего. Когда дерево растет быстро, годичные кольца становятся шире. Это также означает, что у дерева было много места для роста, а также много света и воды.Если кольца дерева уже, это означает, что в то время деревья, вероятно, были переполнены, или на дерево оказывалось воздействие окружающей среды, такое как засуха или шторм. Наконец, годичные кольца могут даже рассказать нам о нападениях насекомых или животных, а также о шрамах от огня.

Теперь, когда вы знаете все о науке выращивания деревьев, поделитесь своими новыми знаниями с друзьями. Кроме того, знание того, как растет дерево и что ему нужно для правильного выживания, поможет вам стать лучшим владельцем или производителем дерева.Просто помните, что мы здесь, в вашей местной службе по работе с деревьями в Портленде, штат Орегон, Mr. Tree, на расстоянии одного телефонного звонка и всегда готовы обсудить с вами деревья!

Наука о деревьях :: Хартия сострадания

Деревья: между землей и небом
Грегори МакНэми (автор), Арт Вулф (фотограф), Уэйд Дэвис (Введение)

От библейского Древа жизни до Древа мира американских индейцев деревья с незапамятных времен играли архетипическую роль в человеческой культуре и духовности.Неотъемлемая часть множества религий — от буддизма и индуизма до религий коренных американцев и аборигенов — деревья почитались задолго до того, как существовали какие-либо письменные исторические записи.

Благодаря ярким изображениям легендарного фотографа Арта Вулфа, Trees фокусируется как на отдельных образцах, так и на целых лесах, и предлагает широкий, но интимный взгляд на древесный мир, охватывающий шесть континентов. Автор Грегори МакНэми создает разнообразный и глобальный отчет о мифах, культурах и традициях, передающих давний симбиоз между деревьями и людьми, а известный этноботаник Уэйд Дэвис делает якорь текст проницательным вступлением.Люди всегда делили эту планету с деревьями, и Trees Art Wolfe — это захватывающее путешествие и дань уважения этим отношениям, их прошлому, настоящему и будущему.

Вокруг света на 80 деревьях
Джонатан Дрори, иллюстрации Люсиль Клерк

Деревья — одни из самых постоянных и разнообразных спутников человечества. От священного баньяна в Индии до ароматного кедра Ливана — они предлагают нам убежище и вдохновение, не говоря уже о сырье для всего, от аспирина до кленового сиропа.

В книге «Вокруг света на 80 деревьях» эксперт Джонатан Дрори использует науку о растениях, чтобы показать, как деревья играют роль во всех сферах жизни человека, от романтических до печальных. Остановки в поездке включают липовые деревья бульвара Унтер-ден-Линден в Берлине, которые опьяняют влюбленных немцев и голодных пчел, самые шикарные улицы Лондона девятнадцатого века, вымощенные австралийским эвкалиптовым деревом, и красные леса Калифорнии, где Секрет высокой высоты деревьев кроется в свойствах мельчайших капель воды.

Каждая из этих странных и правдивых историй, населенных мумифицирующими монахами, лазающими по деревьям козами и слегка радиоактивными орехами, проиллюстрирована Люсиль Клерк, уводя читателя в путешествие, столь же информативное, сколь и красивое.

Скрытая жизнь деревьев: иллюстрированное издание
Питер Воллебен (автор), Джейн Биллингхерст (переводчик)

Являются ли деревья социальными существами? В этом международном бестселлере лесничий и писатель Питер Вохлебен убедительно доказывает, что да, лес — это социальная сеть.Он опирается на революционные научные открытия, чтобы описать, чем деревья похожи на человеческие семьи: родители деревьев живут вместе со своими детьми, общаются с ними, поддерживают их в процессе роста, делятся питательными веществами с теми, кто болеет или борется, и даже предупреждают друг друга о надвигающемся кризисе. опасности. Вохлебен также разделяет свою глубокую любовь к лесам и лесам, объясняя удивительные процессы жизни, смерти и возрождения, которые он наблюдал в своем лесу.

После того, как вы узнаете о сложной жизни деревьев, прогулка по лесу уже никогда не будет прежней.

Давайте узнаем о деревьях | Новости науки для студентов

сельское хозяйство : выращивание растений, животных или грибов для нужд человека, включая продукты питания, топливо, химикаты и лекарства.

агролесоводство : вид сельского хозяйства, при котором деревья становятся частью ландшафта.

Антарктида : континент, в основном покрытый льдом, расположенный в самой южной части мира.

диоксид углерода : (или CO ₂ ) Бесцветный газ без запаха, вырабатываемый всеми животными, когда вдыхаемый ими кислород вступает в реакцию с богатой углеродом пищей, которую они съели. Двуокись углерода также выделяется при горении органических веществ (включая ископаемое топливо, такое как нефть или газ). Двуокись углерода действует как парниковый газ, удерживая тепло в атмосфере Земли. Растения превращают углекислый газ в кислород во время фотосинтеза — процесса, который они используют для приготовления пищи.

хлорофилл : Любой из нескольких зеленых пигментов, обнаруженных в растениях, которые осуществляют фотосинтез — создают сахар (пищу) из углекислого газа и воды.

континент : (в геологии) Огромные массивы суши, расположенные на тектонических плитах. В наше время существует шесть установленных геологических континентов: Северная Америка, Южная Америка, Евразия, Африка, Австралия и Антарктида. В 2017 году ученые выдвинули еще один аргумент: Зеландию.

глобальное потепление : постепенное повышение общей температуры атмосферы Земли из-за парникового эффекта. Этот эффект вызван повышенным уровнем углекислого газа, хлорфторуглеродов и других газов в воздухе, многие из которых выделяются в результате деятельности человека.

парниковый газ : газ, который способствует парниковому эффекту, поглощая тепло.