Лес. Как устроена лесная экосистема

Растения и грибы живут в симбиозе – это отношения, выгодные обеим сторонам. Благодаря грибу корни лучше всасывают воду вместе с растворенными в ней питательными солями фосфора и азота, а взамен гриб получает сахар, который производит дерево.
Грибы также частично отфильтровывают тяжелые металлы из почвы и защищают растения от отравления. «Рука об руку» с грибом растению живется лучше. Оно становится устойчивее к сухости и лучше сопротивляется паразитам и возбудителям болезней.
Около трети грибов-макромицетов [42] в лесах Германии – микоризные, в том числе многие съедобные грибы: подмолочники, белые грибы, трюфели и сыроежки. В качестве «идеального» гриба-симбионта Роберт Хофрихтер в книге «Грибы» называет лисичку. Хофрихтер пишет:
Совместная жизнь деревьев и грибов – микориза – справедливо считается одним из величайших чудес мира. Большинство наших любимых грибов – включая лисичку – часть этого чуда. Эти грибы – облигатные симбионты (как говорят ученые), то есть их вкусные плодовые тела могут образовываться только в ассоциации с древесными корнями. Белые грибы, лисички и большая часть других вкусных грибов без совместной жизни с деревьями уже давно исчезли бы из нашего меню [43].
Если лисички и белые грибы выбирают партнеров не слишком привередливо – их можно встретить и в лиственных, и в хвойных лесах, – то такие виды, как масленок лиственничный, подберезовик обыкновенный и млечник нейтральный, связаны с определенными деревьями [44].


Явление микоризы характерно не только для деревьев. Около 90 % сосудистых растений, то есть тех, у которых можно выделить корень, стебель и листья, вступают с грибами в симбиоз такого рода. Так что проще перечислить растения, которые этого не делают: в первую очередь это виды крапивы, а также представители семейств крестоцветных, гвоздичных и амарантовых. Все остальные лесные растения подключены к грибной сети, которую ученые иногда называют Wood Wide Web [45], потому что и у грибов, и у растений партнеров много. Эта сеть покрывает всю лесную почву – в каждом кубическом метре грунта несколько тысяч метров тончайших грибных нитей. По ней растения даже могут обмениваться друг с другом питательными веществами. Например, подъельник обыкновенный из семейства вересковых по «грибному кабелю» откачивает сахар у елей. Концепция такой сети может показаться современной, но с точки зрения эволюционной биологии она не нова. Находки микоризы в янтаре – ископаемой смоле – показывают, что этот симбиоз длится столько, сколько существуют наземные растения, около 420 миллионов лет.
 
Приземный ярус: древний «лес» из мха и «саванна» из листвы на первом этаже
Ты видел мох?
Не просто так – мимоходом,
не между делом с высоты,
не кое-как,
а став на колени, прямо перед глазами,
как читают надпись?
О чудесные письмена! О волшебные знаки!
Растет неповторимый древний лес,
Разрастается дико и дивно
Год от года в сумраке ельника —
Кружевная бахрома, острые шляпки,
Серебристые трубы,
Спутанные веточки, кривые стволики,
Бархатный пушок, колокольчики-цветочки —
Растет крошечный
Мох-невидимка.
А над ним великаны-деревья…
В стихотворении «Мох» балтийский немец, писатель Зигфрид фон Фегезак говорит о миниатюрном древнем «лесе», который раскинулся в лесу на земле. Уже в первых строчках автор высказывает главное: все видели мох, но мало кто рассмотрел его по-настоящему. В стихотворении фон Фегезак предлагает как-нибудь, гуляя в лесу, остановиться и поглядеть внимательно-внимательно. Моховая подушка – это целый удивительный мир со множеством деталей, и ни один такой мир не похож на другой.
Существует много тысяч видов мхов. У листостебельных мхов – это, например, кукушкин лен обыкновенный, гипнум кипарисовидный и сфагнум болотный – каждое растеньице похоже на миниатюрное деревце со стволиком, листочками и корнеподобными выростами. Последние служат только для того, чтобы закрепиться на месте: мхи впитывают воду всей поверхностью, а не корнями, как большинство других наземных растений. У мхов обычно нет воскового слоя, который не давал бы испаряться влаге, как у древесных листьев. Так что они практически не способны контролировать содержание воды. Когда почва в лесу высыхает, мох отдает влагу обратно в воздух и способствует образованию прохладного и влажного лесного микроклимата. Чтобы терять как можно меньше воды, мхи растут тесно, а некоторые виды сворачиваются. Таким образом в моховой подстилке всегда содержится некоторое количество остаточной влаги. Это нравится тихоходкам. Хотя тихоходки очень устойчивы к высыханию, замерзанию и ультрафиолетовому излучению и могут выжить даже в космосе, они вообще-то предпочитают влажную среду. Тихоходка топает восемью ножками по древнему моховому «лесу» и ищет пищу, в зависимости от вида, растительную или животную, например коловраток и круглых червей. Размер тихоходки – всего около полумиллиметра, и под микроскопом ее вид и движения немного похожи на медвежьи [46]. Но лучше бы не видеть, как эта «симпатяжка» ест. Она прижимает хоботок к жертве, пронзает ее острыми как нож стилетами и высасывает внутренности. Тихоходки обитают не только в лесу, их можно встретить в сырых и влажных средах по всему миру, в том числе в садах и в щелях мостовых.
Мхи существуют около 440 миллионов лет, это древнейшие растения на суше. Есть предположение, что они образовались из зеленых водорослей в зоне приливов и отливов. Мху необходима вода, но он может пережить засушливые и холодные периоды в своеобразном «спящем» состоянии.
Фауна древнего «леса» из мха отчасти похожа на ту, что обитает в почве. Здесь есть одноклеточные, такие как арцеллы, по форме похожие на часовое стекло [47], или инфузории, полностью или частично покрытые ресничками. С помощью ресничек инфузории перемещаются в жидкости и подтягивают к себе пищу. Невооруженным глазом во мху можно рассмотреть некоторых членистоногих: клещей, ложноскорпионов, мокриц и коллембол. На них охотятся пауки семейства мешкопрядов. Мешкопряды совершают набеги по ночам. В отличие от большинства других пауков, они не плетут паутину, а подкрадываются и хватают все, что кажется съедобным. День они проводят в «спальных мешках», которые сами же и прядут, отсюда название семейства. К мешкопрядам относится, например, вид Agroeca brunnea, представители которого после спаривания подвешивают кокон с яйцами, по форме напоминающий фонарь, на стебель травы над землей, или Clubiona comta размером всего 4 миллиметра с характерным узором на задней части тела.