Гигантские растения Сахалина: почему учёные не могут объяснить этот феномен
Когда русские пришли на Сахалин, они столкнулись с необычным явлением природы. Оказалось, что некоторые виды растений на острове вырастают просто гигантскими по сравнению со своими материковыми аналогами. Сахалинское крупнотравье, которое называют одним из «ботанических чудес света», по сей день представляет собой научную загадку. С 1960-х годов ботаники, биохимики и почвоведы выдвинули немало гипотез на сей счёт, но окончательного ответа на вопрос, откуда взялись сахалинские «гиганты», у учёных пока нет.
Сахалинские великаны
На Сахалине встречаются своеобразные «леса» из травяных растений. Заросли гигантских папоротников и лопухов образуют непроходимые чащи, в которых могут укрываться дикие животные. Агроном Михаил Мицуля писал в 1873 году, что на острове «сила травяной растительности поразительна».
«В течение нескольких недель травы достигают выше человеческого роста, отличаясь при том густотою, которая затрудняет переходы», – отмечал исследователь.
Писатель Антон Чехов, совершивший путешествие на Сахалин в 1890 году, сравнивал местные «гигантские лопухи» с «тропическими растениями»: «Ночью, особенно при лунном свете, они представляются фантастическими», – писал русский классик.
«Лопухи», вырастающие выше человеческого роста, и с листьями, достигающими полутора метров в диаметре – это в действительности белокопытник широкий (Petasites amplus), родственный мать-и-мачехе. Для сравнения, в европейской части России белокопытник вырастает максимум до 30 см.
Гигантские растения много значили для коренных жителей Сахалина, айнов. В одной из их легенд рассказывается о проливном дожде, от которого людей вдруг спасла поднявшаяся из воды трава «высотой в шалаш».
«Сел каждый айн под лист, а дети по четверо уместились», – рассказывали аборигены.
По свидетельству сегодняшних островитян, белокопытники действительно можно использовать вместо зонтов. Что самое удивительное, сахалинцы не только укрываются от дождя, но и употребляют их в пищу. Огромные папоротники и белокопытники местные жители собирают и маринуют. Популярен у островитян «лопух по-восточному», приготовленный на манер «корейской моркови».
В составе сахалинского крупнотравья есть и другие виды. Например, гречиха сахалинская достигает в высоту 3-4 метров. На стебле растут обычно больше 30 листьев, каждый из которых имеет размер офисной бумаги формата A4.
Толщина стебля медвежьей дудки на Сахалине не уступает древесной. На острове растут «леса» из бамбучника, крестовика, лабазника и шеломайника камчатского. Среди долин возвышаются трёхметровые борщевики и какалии копьевидные. В перечне островных «гигантов» – 26 видов, преимущественно многолетние травянистые растения.
Причины гигантизма
Гигантизм растений встречается на Сахалине не везде. Больше всего крупнотравных зарослей на юге острова, чуть меньше в средней части и совсем немного на севере. Аналогичные ландшафты из крупных трав можно увидеть на Курильских островах, на юге Камчатки, а также на севере Японии (остров Хоккайдо и часть острова Хонсю). В других же частях Евразии крупнотравные ареалы бывают только в горных районах.
По мнению учёных, первостепенную роль играют свойства местности. Занесённые на Сахалин извне лопухи-репейники тоже стали достигать полутора метров высотой. С другой стороны, перенесённые на материк гигантские сахалинские виды (та же гречиха), уже через несколько поколений теряли качества, уменьшаясь до «стандартных» размеров.
Исследователи неоднократно пытались связать сахалинский гигантизм растений с какими-то уникальными факторами. Так, советский геолог Игорь Белицкий предполагал, что рост трав провоцируют минералы цеолиты. Другие считали стимулятором роста редкоземельный металл церий. Среди прочих возможных причин назывались высокая концентрация в сахалинской почве соединений хрома, меди, марганца.
Исследования показывают, что гигантские растения растут в зонах тектонических разломов земной коры. Об этом в 2009 году сообщили сотрудники Института морской геологии и геофизики ДВО РАН. Они выяснили, что заросли лабазника высотой по 2,7 метра растут на кислых глеевых почвах. Через разломы земной коры к корням растений поступают тепло, нефтяные углеводороды и многие химические элементы.
На сегодняшний день ботаники сходятся во мнении, что эффект гигантизма вызван сочетанием факторов на Сахалине: хорошей освещённостью, достаточным прогревом и дренажом почв, высокой влажностью и большим количеством снега зимой. Гигантские растения растут на участках, защищённых от холодных ветров.
Наблюдая за крупнотравьем, специалисты Сахалинского комплексного научно-исследовательского института установили, что нужно около десятка лет, чтобы в популяции начала проявляться высокорослость. Так что никаких особых «чудес» нет – хорошие условия способствуют развитию мощной корневой системы. В свою очередь, накопленные в корнях энергетические резервы позволяют растениям быстро расти. Сахалинские «гиганты» дольше сохраняют физиологическую молодость по сравнению с материковыми «собратьями». В этих популяциях зафиксирован высочайший в мире уровень утилизации солнечной энергии – он достигает 8%, что позволяет травам дольше оставаться зелёными.
Остаётся, однако, непонятным, почему эффект роста органической массы наблюдается у немногих видов, а не у всей сахалинской флоры. Ещё в 1982 году кандидат биологических наук Владимир Ворошилов предположил, что у растений есть генетические предпосылки гигантизма. Возможно, что когда-нибудь дальневосточные исследователи смогут их обнаружить.