Jaké rostliny rostou na severu naší země?

Zvláštní zpravodaj časopisu „Věda a život“. Y. KOLESNÍKOV.

Školka bylinných trvalek.
Růže v ulicích Kirovsku.
Březový křivolaký les – takové břízy rostou za polárním kruhem.

Územní plán Polární alpské botanické zahrady: 1 – hlavní budova laboratoře, 2 – laboratoř fyziologie rostlin a půdoznalství, 3 – hlavní sběrná školka bylinných trvalek, 4 – pomocné školky, 5 – školka stromů

Slunečné květiny – smažení.

V těchto červnových dnech bylo v Arktidě tepleji než na jihu. Šedé, chladné počasí bylo nečekané a nějak okamžitě vystřídalo sálavé letní teplo. Nikdy nezapadající slunce energicky pobízelo probouzející se přírodu a zahřívalo zemi Kola, která během dlouhé zimy vystydla. Břehy nesčetných jezer pokryla zeleň – modrá jako nebe, průhledná jako vzduch. A jen skvrny sněhu v proláklinách horní části pohoří Khibiny s plochým vrcholem a noci k nerozeznání od dne vám nedovolily zapomenout, kde jste byli.

Tady, daleko za polárním kruhem, vedle Kirovska, města horníků a létajících lyžařů, se nachází nejsevernější polární alpská botanická zahrada na světě. Spojení slov je poměrně neobvyklé, ale přesto je to tak – existuje unikátní vědecká instituce a zahrada nedávno získala statut jednoho z výzkumných ústavů kolské pobočky Akademie věd SSSR.

Stejně jako ve všech ostatních výzkumných ústavech oboru je teoretický výzkum botaniků neoddělitelný od praktické aplikace jejich výsledků. „Komplexní studium a široký ekonomický rozvoj místních rostlinných zdrojů, obohacení severské flóry o nové druhy užitkových rostlin získaných z jižnějších oblastí naší vlasti i zahraničí,“ tak definuje zadání zahrady její ředitelka T. A. Kozupeeva. .

První setkání s botanickou zahradou proběhlo ještě před příjezdem do Kirovsku. Silnice letiště Murmansk prochází oblastmi nových budov. Mezi útesy obklopujícími záliv Kola se tyčí krásné vícepodlažní budovy. Čisté, stále prázdné ulice, prostorné dvory s plochami na sušení prádla a jednoduché dětské atrakce – vše je stejné jako v každé jiné Cheryomushki. A přesto v Murmanském vývoji něco chybělo. Chvíli mi trvalo, než jsem si uvědomil, že stromů je málo.

Ale ve starém městě jako by Sever ustoupil – všude jsou zelená náměstí, květinové záhony a záhony, ulice lemují nízké stromy a keře. Pak jsem se dozvěděl, že mnoho rostlin sem pocházelo ze zahradních školek nebo bylo vypěstováno ze semen tam získaných.

Botanici se postarali o výběr druhů a odrůd rostlin k vysazení a pomohli vypracovat plány krajinářské úpravy měst na poloostrově. Například v Kirovsku za posledních dvacet let vzrostla plocha zelených ploch téměř desetinásobně. A nejen v Kirovsku. O zahradu se starají všichni krajináři měst a obcí v Murmanské oblasti. Ze zahrady se do polárních ulic dostaly maďarský šeřík a weirichská pohanka, tatarský zimolez a palmová rebarbora, voňavý topol a sibiřský modřín. Každý obyvatel města zná hodnotu zeleného přítele. Na Dálném severu jsou zvláště ceněni.

Autobus nechal Kirovsk za sebou, sjel k jezeru, objel ho a zastavil na úpatí hory, která se blížila k samotnému břehu. Zahrada se nachází v amfiteátru tvořeném jeho svahy. Mramorová deska na hlavní laboratorní budově připomíná velkého nadšence pro studium a rozvoj sovětského severu, akademika A.V. Na jeho žádost byla v roce 1931 na břehu jezera Bolshoy Vudyavr založena první polární botanická rezervace na Zemi.

Leningradský botanický ústav Akademie věd SSSR pojmenovaný po V.L. Komarovovi – BIN – okamžitě přišel na pomoc svému severnímu bratrovi. Odtud dorazily první rostliny do Arktidy a staly se spolu se zelenými domorodci počátkem velké živé sbírky. Po „Leningraders“ se na sever přesunuli zástupci flóry jiných regionů Unie a rostlin z jiných zemí.

Hlavní alej rozděluje zahradu na dvě části. Vpravo a vlevo jsou ve smrkovo-břízovém lese plochy školky rozmístěné do čtverců.

Čtverce jsou záhony s rostlinami stejného typu. Každá postel má cedule se stručným rodokmenem jejího obyvatele. Geografie naší země je zde téměř kompletně zastoupena. Ano, a mezi cizinci, kteří zahradu navštívili, se snad nenašel člověk, který by na záhonech nepotkal alespoň jednoho ze svých krajanů. Jen za poslední rok se do zahrady nastěhovalo přes 400 druhů a odrůd rostlin. Tato sbírka zahrnuje zástupce flóry Falklandských ostrovů a ostrova Jižní Georgie – poměrně přesvědčivý příklad šíře výběru další skupiny nových osadníků.

Co rozhoduje o úspěchu přemístění závodu?

Na konci minulého století sdílelo mnoho botaniků názor F. Haberlandta, který tvrdil, že obiloviny mohou dozrát pouze při určitém množství kladných průměrných denních teplot. Pravda, rostliny samy tento názor často vyvracely, například ječmen a oves dozrávají za polárním kruhem při nižší teplotě než obvykle. Ale v létě je tu nepřetržitý den, a proto je nedostatek tepla kompenzován přebytkem světla, argumentoval Haberlandt. Používala se také teorie „analogů klimatu“, podle níž byla úspěšná migrace rostlin považována za možnou pouze v oblastech s klimatem podobným klimatu jejich domoviny. Již C. Darwin si však všiml, že důležitost zvyků živých organismů na určité teploty, vlhkost a světlo je často přeháněna „Ukazuje se, že ve vaší zemi jsou zvířata a rostliny nejrozmanitějších zemí docela zdravé.“

Mnoho rostlin, které byly za polárním kruhem, se také ukázalo být „celkem zdravých“, ale stále se chovají jinak. Silné sazenice, které vyrostly na pozemcích, mohou oklamat pouze laiky. Zde se objevují pupeny. Objevují se, ale nikdy nekvetou. Nebo vykvetou, ale nezasadí semena. Nebo semena, která začala, nestihnou dozrát před nástupem chladného počasí. Často se zde bez lidské pomoci nemohou rozmnožovat ani úspěšně plodící rostliny. Z více než 200 druhů okrasných dřevin v zahradě kvete jen třetina, ještě méně jich produkuje semena.

Za aklimatizované lze považovat pouze ty rostliny, které se na Dálném severu začnou množit samy, samovýsevem. V jedné ze školek naše průvodkyně, vědecká sekretářka zahrady L.N. Filippová, ukazující na postel porostlou nepopsatelnou trávou s malými bílými květy, žertovně poznamenala: “To je náš americký agresor.” Claytonia hoofifolia, původem z Nového světa, totiž svévolně zabrala mnoho oblastí zahrady. Později, když jsem se setkal s jejími bílými skvrnami na nejneočekávanějších místech, pochopil jsem, proč pracovníci laboratoře zavádění rostlin a aklimatizace považují samovýsev za nejvyšší kritérium úspěchu přemístění.

Normálnímu rozvoji migrantů v Arktidě brání spousta překážek. Zima, ponořená do temnoty polární noci a zdánlivě nekonečná; krátké léto, kdy slunce nezapadá asi dva měsíce; časté změny a ostré kontrasty počasí – poloostrov Kola nevítá zelené příchozí příliš pohostinně. Tím ale murmanská klimatická překvapení nekončí. V zemi téměř z poloviny zaplavené vodou, která má stejně jako sousední Karélie plné právo být nazývána zemí tisíce jezer, je jedním z hlavních důvodů nízkých zemědělských výnosů sucho. Rostlinám zde vždy něco chybí. Na jaře – teplo, v létě – vlhkost. Rané mrazíky zkracují už tak krátký podzim.

Ale hlavním problémem, kterému čelí zelení noví osadníci, nejsou rozmary a drsnost klimatu. Kandidát biologických věd L.A. Shavrov shrnuje výsledky mnohaletého výzkumu jednoho ze zakladatelů zahrady N.A.Avrorina a jeho studentů: „Nízká zimní odolnost mnoha přesazených dřevin v podmínkách poloostrova Kola je v žádném případě důsledkem nízké mrazuvzdornosti těchto rostlin. Důvody jsou zde jiného druhu, jsou spojeny především s narušením koordinace v rytmech na jedné straně procesů růstu a vývoje rostlin a na druhé straně s klimatickým režimem.

Hlavní je tedy rozpor mezi novými podmínkami a „zavedenými zvyky“ rostlin, jejich ztráta orientace v čase. Ano, zvyknout si na polární den není jednoduché. Často, když zůstanete dlouho vzhůru a jen se podíváte na hodiny, spěšně zatáhnete závěsy a změníte den v noc. Rostliny jsou přirozeně o takovou příležitost ochuzeny a poslouchajíce vůli nikdy nezapadajícího světla dále nekontrolovatelně rostou. Stromy rostoucí u Moskvy o tři až čtyři desítky centimetrů ročně tak v Kibinách i přes krátké léto dávají téměř metrový roční přírůstek.

Ale proč se pak lípě, zasazené zde již v roce 1949, stále nepodařilo vstát ze země? přistát? Je nepříjemné to dokonce nazývat stromem; vyčnívá pařez s několika větvemi rozprostírajícími se po zemi. Proč?

Faktem je, že mladé výhonky, které se intenzivně vyvíjejí až do pozdního podzimu, nemají čas dozrát, a proto jsou každý rok úplně nebo téměř úplně zabity ranými mrazy. Před chladným počasím, které sem téměř vždy nečekaně přichází, rostliny neshromažďují dostatečné množství základních živin. Oklamáni dlouhým dnem věří, že zima je ještě daleko a nepřipravují se na ni. Osadníci, nepřizpůsobení místním podmínkám, vítají první sníh se zelenými tvářemi. Na bázi řapíků jejich listů se nestihne vytvořit oddělující korková vrstva a nedochází k odtoku živin z listů. Rostlinná pletiva mladých výhonků nestihnou správně diferencovat, takže buňky nejsou připraveny na stav zimního klidu.

Na rozdíl od místních dřevin, které jsou před odpařováním vlhkosti dobře chráněny silnou vrstvou korkového pletiva, výhony přesídlených rostlin vysychají časté větry a sněhové bouře. Stáří je lepší než mládí — to je paradoxní tvrzení, ke kterému místní vědci došli, když zkoumali životy imigrantů. Nepřetržité světlo polárního dne, které nutí buňky se nepřetržitě dělit, skutečně omlazuje rostliny, nebo spíše zpomaluje proces stárnutí. Uměle prodlužované mládí však nikdy nikomu neprospělo.

V zahradních školkách našly úkryt nejen severní rostliny, ale také obyvatelé horkých pouští a vlhkých subtropů. Rostliny z vrcholků Tien Shan a Sayan, ze Skandinávie a Kanady zde koexistují s lidmi ze Střední Asie a Itálie, Krymu a Indie. Za pouhých pět let byly v zahradě testovány více než tři tisíce vzorků, které představují přes tisíc druhů bylin. Kromě toho se však během této doby mnoho stromů a keřů přestěhovalo na břehy Velkého Vudyavru. Botanici pečlivě sledují chování osadníků na novém místě, studují, jak se exponáty živé sbírky přizpůsobují novým životním podmínkám a jak se mění jejich způsob života.

Zdálo by se, že rostliny z oblastí poblíž poloostrova Kola by měly mít přednostní právo na přesun za polární kruh. Tento vzorec však není vždy dodržován. Pro rostlinu často není důležitější geografická blízkost její domoviny a nového bydliště, ale to, do jaké míry je její tělo již zoceleno mnohaletým bojem s přírodou. To vysvětluje například takzvanou „anomálii s širokými listy“. Ukázalo se, že trávy rostoucí v listnatých lesích středního pásma se při přesunu na Dálný sever ukazují jako méně vytrvalé než jižnější rostliny stepí a polopouští nebo dokonce středomořského pásma.

Předkové rostlin, které obývaly otevřené stepní prostory, byli zvyklí na překvapení počasí. Drsný boj o existenci rostliny zocelil, učinil je nenáročnými a odolnými. A jaká protivenství si mohou lesní byliny žijící v mírném klimatu „pamatovat“? Vždy bezpečně zakrytý baldachýnem lesů, neznáte ani horko, sršící horko, ani drtivé sněhové bouře a kruté mrazy?

Horské rostliny se ukázaly jako slibné pro přesun na sever. Úspěch transplantací přitom není určen ani tak geografickou polohou domoviny rostliny, ale tím, jak vysoko v horách dokázala vylézt.

Pozorování přesazených rostlin a dlouhodobé testy nám umožňují vybrat z nich ty nejvhodnější pro Arktidu. Právě tato cesta přivedla do ulic severních měst mnoho „cizích“ stromů a keřů ze zahradních školek. Tato cesta je ale příliš dlouhá. Vědci si dali za úkol naučit se předem určit, zda má konkrétní rostlina „toulanost“ a jak se bude chovat v jiném klimatu. K tomu je však nutné podrobně studovat, jak se všechny životní procesy mění v těle nového obyvatele.

N.A. Avrorin napsal, že „u aklimatizovaných jedinců se pravděpodobně mění rytmus života a další rysy biologie, struktura a složení živých bílkovin“. To bylo řečeno před 20 lety. Během těchto let vstoupila buněčná biologie do kvalitativně nové etapy vývoje. Dnes je místo vágního „musí myslet“ nutné a hlavně možné přesné znalosti. Zjistit závislost životních procesů rostliny na podmínkách prostředí a odhalit tak mechanismus adaptace na určité klimatické faktory – tak lze problém formulovat na moderní vědecké úrovni. Práce v tomto směru probíhají na zahradě.

Pracovníci Laboratoře fyziologie rostlin studují metabolismus vody, fotosyntézu, měří biopotenciály, elektrickou vodivost, luminiscenci tkání a zjišťují, jaké odchylky vznikají u osadníků vlivem nových podmínek prostředí. Vědci se dohodli s botanickými centry v jiných městech na provedení podobných experimentů. Jedině tak lze zjistit obecné zákonitosti restrukturalizace rostlinného organismu po přemístění a jistěji předvídat její výsledky.

No, není možné aktivně pomoci zeleným cestovatelům zvyknout si na nové místo? N.A. Avrorin věřil, že úspěch přesídlení je do značné míry určen „mírou, do jaké se lidé líbí povaze rostliny“

Při procházce po zelených živých plotech lemujících ulice a náměstí Murmansku, Kirovsku, Apatity lze jen obdivovat nadšení a výsledky práce městských zahradníků. Ostatně mnoho keřů sem nebylo jen přesazeno z tajgy, ale pěstováno ve sklenících z řízků. V červenci jsou ve sklenících vysazeny tisíce větví. Jsou mezi nimi řízky mnoha odrůd růží, šeříků, zimolezu, polní, oskeruše a dalších keřů. Ne každá sazenice ale zakoření. Možná je to právě ten případ, kdy je „míra potěšení“ rostlinám nedostatečná?

Již dlouho se uvádí, že atmosférická elektřina má určitý vliv na vývoj rostlin. Síťované kovovou síťovinou akumulují málo živin a minerálů, a proto se vyvíjejí a rostou pomalu. Bylo přirozené předpokládat, že ovlivněním rostlin elektrickým polem je možné stimulovat jejich růst. Zaměstnanec jedné ze zahradních laboratoří, N.I. Maslakov, se rozhodl otestovat vliv pole na vývoj řízků. Tím, že je vědec před zasazením do země ozářil vysokofrekvenčním elektrickým polem, dosáhl vynikajících výsledků. Například u polních zvířat po takovém UHF postupu všechny řízky vyvrhly kořeny místo 84 ze 100 v kontrole.

Kromě elektromagnetického ozařování pro lepší zakořenění řízků na zahradě vytvořili automatickou instalaci pro ohřev půdy ve sklenících. A použili neobvyklé zalévání. Sazenice jsou téměř vždy obaleny mlhou rozprášenou vlhkostí. Používají se zde i chemické stimulanty. Prioritu severských botaniků v této oblasti hájí několik autorských certifikátů.

Lidé rostlinám pomáhají, rostliny jim to bohatě oplácejí. Za dlouhých zimních dnů připomínají květiny ze zahradních skleníků seveřanům slunce a léto.

„Víte, jak moc potřebujeme květiny,“ neptá se Zhanna Filippovna Onokhina, zaměstnankyně laboratoře fyziologie rostlin, ale říká. – Vidět květinu na stole za polární noci! Ne, to musíte zažít na vlastní kůži.

V pátek jsem odešel ze zahrady. Jako obvykle servisním autobusem. Zaměstnanci nastupovali do vozu jeden po druhém. Každý z nich pečlivě nesl v ruce malou kytičku. Netrpělivě jsme čekali na poslední. Nakonec z brány vyběhla žena a neobratně mávala jasně oranžovým snopem. Ano, květiny jsou zde potřeba.

Polární noc, nízké teploty a permafrost nepodporují silné kvetení. Flóra Arktidy je skromná, ale jedinečná. Protože jen zvláštní druhy se dokázaly přizpůsobit těžkým podmínkám a zdobit severské krajiny svou přetrvávající krásou.

Od tajgy po arktické pouště

Náhorní plošina Putorana, poloostrov Taimyr.

Miliony čtverečních kilometrů tajgy, „plíce planety“, se mění v lesní tundru – nejsevernější lesy na planetě. Obvyklý hustý les už tu není. Vítr volně vane mezi nízko rostoucími smrky a k zemi se drží větve arktické vrby a zakrslé břízy – typických místních obyvatel, které se vlivem klimatických podmínek spíše rozrůstají do šířky než do výšky.

Čím blíže k severnímu pólu, tím řídší vegetace. Lesní tundra se mění v tundru, která se mění v nekonečné kilometry arktických pouští. Ale i zde žijí malé, ale vytrvalé rostliny a živí zvířata a lidi.

polární vrba

Salix Polaris (polární vrba), Čukotka.

Jedna z nejmenších vrb na světě, nízko rostoucí plazivý keř, který vypadá jako tráva. Je extrémně nenáročný na půdu, roste téměř všude v Arktidě – v mechových a štěrkových tundrách, v bažinatých a horských oblastech, na oblázcích a hranatých ruinách. Listy polární vrby s oblibou konzumují jeleni a místním obyvatelům slouží jako náhražka čaje.

Mechy a lišejníky

Khibiny, poloostrov Kola.

Kdo viděl letní tundru, už ji nikdy nebude nazývat šedou a bez života. Příroda více než kompenzuje nedostatek stromů a nedostatek květin různými barvami. Světlé mechy a lišejníky vypadají jako koberec s barevným vzorem.

Pryskyřičný mech je hlavním zdrojem potravy pro jeleny v zimě.

V tundře je více než tisíc druhů mechů a lišejníků. Nejznámější z nich je mech neboli „sobí mech“, kterým se živí sobi. Pryskyřičný mech je souhrnný název pro skupinu lišejníků rodu Cladonia. Stejně jako ostatní lišejníky jde o symbiózu houby a řasy. Na pohled je mech nádhernou „krajkou“ propletenou z těch nejjemnějších bělavých větviček.

Jeleni nacházejí mech i pod sněhem. Pryskyřičný mech dorůstá do výšky 10–15 cm, ale roste velmi pomalu – několik milimetrů za rok. Obnova pokryvu sežraného jeleny trvá více než deset let.

Mechy a lišejníky jsou tak vytrvalé, že mohou „ožít“ po několika stech letech strávených pod ledem! V roce 2013 našli biologové lišejníky, které byly v ledu více než 400 let. Vědci zasadili vzorky do půdy, poskytli jim potravu a zálivku a rostliny ožily!

polární mák

Papaver radicatum (mák), souostroví Novaya Zemlya.

Letní tundra je tak krásná především díky této malé, nenáročné rostlince, která začíná kvést v červnu až červenci. Polární mák není větší než 15 cm na výšku a jas jeho okvětních lístků závisí na tom, kolik slunce dopadá. Čím více, tím sytější barva. Roste na kamenitých, písčitých a oblázkových půdách.

Půvab a nenáročnost polárního máku mu přinesly velkou oblibu v krajinářství.

Saxifrages

Saxifraga nivalis (lomikámen sněžný) je uveden v Červené knize oblasti Archangelsk.

Další ozdobou rozkvetlé tundry je lomikámen. Zvláštnost jejich kvetení je spojena s klimatickými podmínkami severu. Rudimenty květů u některých lomikámen se objevují na konci léta, rozvíjejí se na podzim a v tomto stavu přezimují a kvetení začíná na jaře.

Původ jména se vysvětluje různými způsoby. První verze je spojena s vysokohorskými druhy – věří se, že lomikámen tvoří praskliny v kamenech. Druhý má léčivé vlastnosti: některé druhy se v lidovém léčitelství používají proti ledvinovým kamenům.

Vzácné druhy

Potentilla arctica (mochna arktická) je uvedena v Červené knize Murmanské oblasti.

Ve zvláště chráněných přírodních oblastech ruské Arktidy můžete najít mnoho vzácných, reliktních a endemických druhů rostlin. Vzácným endemitem přírodní rezervace Kandalaksha je tedy pampeliška s bílým jazykem. Na rozdíl od obvyklé žluté pampelišky má bílé okvětní lístky. Mezi druhy z Červené knihy Murmanské oblasti patří lišejník ostrovní, lišejník arktoparmelia a mochna arktická, která roste na přímořských skalách, miluje dobře vyhřátá místa a kvete celé léto.

Rhoiola rosea (Rhodiola rosea) je cennou ozdobou národního parku Beringia.

V národním parku Beringia, nejvýchodnější chráněné oblasti Ruska, je mnoho vzácných rostlin a endemitů. Mezi nimi je Rhodiola rosea, známá svými jedinečnými farmakologickými vlastnostmi. Právě poptávka po Rhodiole v lidovém léčitelství se stala jedním z důvodů, proč populace rostlin potřebují ochranu. Dalšími dvěma jsou znečištění a změna klimatu.

Rhodiola se také nazývá zlatý kořen. Latinský název (Rhodiola rosea) je spojen s vůní kořenů Rhodiola. Opravdu voní jako růže.