Существующая в народе поговорка «Мал, да удал» полностью подходит и к скромному сфагновому мху.
Если бы в растительном мире существовали табели о рангах, он вполне мог бы претендовать на «Его Величество». Настолько влиятелен в окружающем сообществе его негласный авторитет.
Доктор биологических наук Г. Ф. Рыковский, известный в Беларуси специалист по мхам, посвятил этому растению лирические строки:
Это — маленькое чудо —
сфагнум — белый мягкий мох!
Появился он откуда,
властелином как стать мог?
Он — от сотворенья мира,
иль из древности седой,
и о нем должна петь лира
по-над времени рекой!
Верховых болот хозяин —
здесь для всех — его закон,
хоть сам труженик, не барин, —
чистых вод хранитель он!
Сфагновый мох — самое оригинальное растение болот, хотя строение его предельно просто: прямостоячий, пучковидно ветвящийся стебелек с компактной головкой да мелкие, густо покрывающие его сидячие листья. Ни корней, ни заменяющих их выростов (ризоидов) у сфагнума нет. Но особая анатомическая структура тела позволяет легко обходиться и без них.
Если рассмотреть поперечный срез стебля в микроскоп, мы увидим в центре основную ткань (паренхиму). Снаружи к ней концентрическими кругами примыкает кора. Структура ее неоднородна. Граничащие с паренхимой слои имеют утолщенные клетки с порами и выполняют главным образом механическую функцию. А несколько периферических слоев коры превращены в своеобразные водовместилища. Они состоят из крупных тонкостенных прозрачных клеток, лишенных внутреннего содержимого и снабженных отверстиями, которые соединяют мертвые полости между собой и внешней средой. Эти клетки получили название гиалиновых (водоносных), а водозапасающая ткань именуется по аналогии гиалодермой.
Таким образом, анатомическая конструкция растения как бы настроена на эффективную абсорбцию (поглощение всей массой тела) воды и ее проведение, хотя специализированных проводящих пучков ни в стебле, ни в листьях нет. И действительно, воду мох вбирает всей своей поверхностью и сосредоточивает ее в мертвых водоносных клетках, образующих с помощью пор сплошную капиллярную систему. Капли дождя быстро всасываются внутрь, не задерживаясь на поверхности. Точно таким же образом впитывается и роса. Вот почему ее никогда не видно на моховой подушке. Поступление влаги и солей в растение в принципе возможно и через основание стебля за счет капиллярных сил и сил натяжения, так как все ткани способны проводить воду. Побег в данном случае действует как фитиль. Листья — тоже. В них имеются такие же легкопроницаемые клетки.
Высушенный до воздушно-сухого состояния сфагнум может поглотить в 20—30 раз больше воды, чем весит сам. А в одном из опытов, как мы уже отмечали (в разделе «Природное диво») данный показатель достиг почти 40-разовой отметки. В чрезвычайно высокой влагоемкости сфагнума может убедиться каждый, сильно сжав в кулак пучок только что извлеченного из влажного болота мха. Из него, как из губки, ручьями потечет вода. Его и называют поэтому живой губкой.
Растение не имеет специальных защитных приспособлений против излишнего испарения и легко достающуюся ему в дождливые дни влагу также щедро отдает в атмосферу, если окружающий воздух сух. Принято считать, что в этом отношении с ним не сможет сравниться даже свободная водная поверхность. Последнее обстоятельство, однако, не принижает его заболачивающую роль, так как высыхание сфагновой дернины распространяется на небольшую глубину, а нижние слои обыкновенно не высыхают.
В сфагнуме Природа осуществила, пожалуй, самую простую, но эффективно работающую модель питания. Вся конструкция его, включая и листья, приспособлена к «отлову» минеральных веществ при их большом дефиците в субстрате. Масса воды проходит через растительные ткани, как через фильтр. И уносится дальше в атмосферу. Но соли-то остаются. Они достаются растению буквально по крупицам, микродозами. Благодаря этой удивительной приспособленности к питанию белый мох и смог освоить самые бедные в минеральном отношении болотные почвы.
Многие сфагновые мхи не переносят извести и грунтовых вод, поэтому их массовое появление приурочено к той стадии развития болота, когда оно вследствие накопления растительных остатков становится выпуклым и его поверхность уже не питается грунтовыми водами. В органическом субстрате к этому времени среди полуразложившихся остатков растений накапливаются болотные кислоты — щавелевая, яблочная, уксусная и ряд других, и он приобретает кислую реакцию. Теперь уже ничто не препятствует развитию сфагнума, которому кислота нипочем, и он незамедлительно пользуется предоставленными ему благоприятными возможностями. Растение довольствуется влагой атмосферных осадков и тем скудным пайком минеральных солей, которые они приносят, так сказать, попутно. Какие-то крохи имеются, конечно, и в недрах покрова. Но вокруг немало и других нахлебников, обладающих к тому же мощным всасывающим инструментом — корнями. Впрочем, еще вопрос, нужны ли сфагнам-высотникам земные соки. Как-то ленинградскими ботаниками был проведен опыт с изоляцией атмосферного питания при обильном грунтовом. И вот какой вышел парадокс: растения стали заметно отставать в росте, чахнуть и гибнуть. Выходит, их больше устраивала жизнь под контролем одной атмосферы, но существу — нищенская.
С появлением на болоте сфагнового ковра мирная жизнь других растений нарушается. Все они попадают под его влияние. А сам он удерживает завоеванный плацдарм сотни и тысячи лет. Большую роль в этом играет присущая мхам групповая форма роста, обеспечивающая непрерывность разрастания мохового покрова, более сбалансированный водный режим и даже коллективную механическую устойчивость. Ведь одиночное растение неспособно даже стоять вертикально. А все вместе, смыкаясь побегами и поддерживая друг друга, прекрасно это делают. И устремляются все выше и выше.
Индивидуальное размножение может осуществляться как вегетативным путем, так и спорами. В первом случае последовательно обосабливаются дочерние побеги при постоянном отмирании нижней части материнского. Бесполое размножение осуществляется спорами. Они образуются в прочных многослойных коробочках на верхушках стеблей. Каждая коробочка сидит на ложноножке, которая ко времени созревания спор заметно удлиняется и выносит коробочку над дерновинкой. Достигшие нужной кондиции споры с большой силой выбрасываются наружу через отлетающую крышечку. Здесь, пожалуй, более уместно даже сказать «выстреливаются», ибо давление внутри коробочки к данному моменту достигает трех-пяти атмосфер. Из всех видов мха, кстати говоря, только сфагнум использует при размножении спорами «стреляющую» стратегию. Вырвавшись на волю «с некоторым шумом» (выражение А. Кернера), похожим на треск ломаемой сухой соломы, они переносятся потоками воздуха на сопредельные территории. При этом из тысяч микроспор часть имеет возможность попасть в благоприятную для прорастания влажную среду. И она сполна использует предоставленный шанс на начало новой жизни.
В средней полосе прирост сфагнума составляет от двух-трех до восьми сантиметров в год. Это, конечно, не рекорд в большом растительном мире, но в болотном — результат вполне приличный. А если представить географический масштаб, картина получится довольно внушительная. Верхняя часть сфагнума беспрерывно нарастает, а нижняя — также беспрерывно отмирает, превращаясь в торф. Этот процесс длится из года в год неопределенно долго, можно сказать, бесконечно. Одно поколение селится над другим и не просто понять в этой многомиллионной неразберихе, где основные стебли, а где дочерние.
Но вот что любопытно. Молодой, активно вегетирующий сфагнум не теряет анатомической связи с прежним приростом, органической биомассой прошлых лет. Отмирающие клетки ее продолжают работать как водо — и солепроводящая сеть. Включается она сразу же, как только позволяют внешние условия. Растению это выгодно. Оно избегает лишних затрат на создание всасывающей системы и максимально, не теряя ни минуты времени, использует благоприятные сезонные возможности. Как это делает, к примеру, «торопливая» растительность Севера.
Рост сфагнума определяет и рост самого болота, но, конечно, с гораздо меньшей скоростью. Как отмечает немецкий ученый Г. Вальтер (1974), нарастание болот в высоту, или прирост торфа, составляет лишь небольшую часть прироста верхних горизонтов мха. Ведь масса его разлагается, гумифицируется и уплотняется под тяжестью верхних слоев. В итоге торфяная залежь увеличивается на 10—12 сантиметров за столетие, а то и значительно меньше. Цифры здесь в разных источниках сильно колеблются. За среднюю чаще всего принимают один миллиметр в год. За тысячу лет, следовательно, формируется метровый слой.
Сфагновые болота растут не только вверх. Они распространяются в длину и в ширину, наступают на прилегающую территорию и даже вытесняют с нее такие солидные фитосистемы, как окружающие леса. В засушливые годы лес способен и сам перейти в «контратаку». Но чаще всего в этом неравном поединке побеждает все же болото. И только его естественная гибель избавляет лес от территориальных притязаний слишком агрессивного соседа. Правда, есть в отмеченном единоборстве один существенный нюанс: все зависит от климата. В более теплых районах возможен прямо противоположный процесс.
Живущие на сфагновом ковре растения, чтобы не оказаться погребенными заживо, должны не отставать в росте. Эту задачу с успехом решили клюква, подбел, багульник, Кассандра, росянка, жирянка, андромеда, вереск, голубика, топяная осока и др. Они нарастают в высоту с такой же быстротой, как и сфагнум, и верхушечная часть их ежегодно остается на поверхности. Взамен же постепенно отмирающих в моховых толщах нижних частей образуются придаточные корни.
Некоторые растения, например морошка, отдельные осоки, пушица, сабельник, шейхцерия имеют не вертикальные, а наклонные корневища, в меньшей степени подверженные пагубному влиянию влажных и холодных моховых глубин. Новые стебли, появляющиеся весной из таких корневищ, неизменно оказываются выше мха. Ряд растений верховых болот (клюква и др.) обладает ползучими стеблями, стелющимися по поверхности мохового ковра, что также приносит им спасение.
Живучесть сфагнума необыкновенна. На моховом болоте конкуренции с этим невзрачным, маленьким по размеру растением не выдерживают даже большие деревья, такие, как сосна и даурская лиственница. Это тот самый случай, когда моська побеждает слона. По мере того как нарастает сфагновый ковер, корни деревьев погружаются в него все глубже и глубже, задыхаясь от недостатка кислорода, страдая от низких температур слабо прогреваемых глубинных слоев торфа и хронической нехватки пиши. Растения имеют крайне угнетенный и жалкий вид и живут более короткий срок, чем в нормальных условиях.
У Михаила Пришвина в повести «Никон Староколенный» есть такая природная зарисовка: «Напился мох осенней водой, ни пройти нам, ни прилечь. Куда хватит глаз — везде редкие курносые сосны и корявые березы. Заболотилась, закислилась почва, не растет на ней настоящее дерево». Правда, это не о верховом болоте — берез там нет. Скорее всего, автор описывает переходное или низинное. Но участь древесной растительности высвечена очень ярко: и почвенные условия там для них нехороши, и конкуренция с «моськами» явно не под силу. Как отмечает В. В. Петров (1991), иногда сосна на мощной торфяной подушке настолько угнетена, что растет в виде кустарника. А в особо неблагоприятных условиях не похожа ни на дерево, ни на кустарник.
Побродив по моховому ковру, можно обнаружить немало сухих мертвых сосен, обвешанных лишайниками и доедаемых короедами. Они уже отмучились, некоторые даже превратились в труху. Оставшихся ожидает та же участь.
На земном шаре существует около 350 видов сфагновых мхов. Сорок с лишним видов распространены на территории России и несколько меньше в Беларуси (данные доктора биологических наук Г. Ф. Рыковского). В формировании верховых болот особенно велика роль таких видов, как сфагнум бурый, магелланский, гладкий, отогнутый, растопыренный, папиллозный, балтийский и др. В процессе развития болота происходит последовательная смена сфагнов в таком направлении: зеленые низинные → красный магелланский → бурый (фускум). На нем обычно болотообразовательный процесс и заканчивается. Дальше следует деградация болота, пока труднообъяснимая в свете накопленных данных.
По мнению Г. А. Елиной (1987), наиболее благоприятные условия для жизнедеятельности сфагнов сложились 2500 лет тому назад, «и сейчас мы живем в эпоху максимального господства сфагновых мхов на болотах таежной зоны». А. В. Смирнов (1982) в свою очередь подчеркивает: хотя теперешний климат для них не столь оптимален, как раньше, но они сносно растут и сейчас. И создают немалую биомассу — до пятнадцати тонн сухого вещества на гектар (потолок продуктивности в умеренной зоне). Единственное, что им угрожает — современная технологическая пыль, разносимая на сотни и тысячи километров. Объем выносов удесятерился, а в их составе появились гибельные для сфагнов компоненты, например известь. Даже необозримые таежные просторы не спасают от этой напасти.
Сухой сфагнум находит разнообразное побочное применение. Звери приспосабливают его для утепления и дезинфекции своих нор. Пернатые — строят из него гнезда. Не отстает от братьев своих меньших и человек. В былые времена, случалось, болотным мхом набивали матрацы и подушки. Благодаря же высоким адсорбирующим свойствам и природной мягкости он до сих пор служит отличной подстилкой для домашнего скота. Во многих крестьянских избах в качестве теплоизоляционного материала используют и по сей день сфагнум. Широко развернувшееся в последние десятилетия дачное строительство стимулировало широкое потребление его и горожанами. Использованные сфагновые запасы Природа непрерывно пополняет. Я могу судить об этом на примере нашего небольшого приданного болотца. В иные годы мох выдирается из него почти до основания. Но через пару лет сфагновый ковер вновь возрождается. Как птица Феникс из пепла.
Сфагнум обладает еще одним важным качеством. Он — антисептик, так как содержит вещества (сфагнол и другие), губительно действующие на бактерии. Сочетание в растении бактерицидных и поглотительных свойств превращает его в хороший и к тому же дешевый перевязочный материал. И им человек издавна пользуется. Достаточно вспомнить о его широком применении в русско-японскую, Первую мировую и Великую Отечественную войны. Интересный эпизод в связи с этим приводит ботаник Н. М. Верзилин.
Это случилось зимой 1919 года в Олонецкой губернии. Красная Армия вела тяжелые бои с белогвардейцами и иностранными интервентами. Было много раненых и для обработки ран хронически не хватало ни ваты, ни бинтов, ни йода. В ход пошли простыни и белье, но и это не спасало положения. А когда из базового госпиталя вообще прекратились поставки, лечащий врач призадумался. Надо было срочно что-то предпринимать. В мрачном настроении он вышел за околицу унылой северной деревни. Перед ним лежало припорошенное снегом болото. В раздражении он пнул сапогом ближайшую кочку и замер от увиденного. Под ногой обнажился белый чистый мох. «Вот он выход!» — молнией мелькнула мысль.
На следующее утро сестры и санитары в срочном порядке собрали 300 килограммов сфагнума. Отогрели его в хорошо натопленной перевязочной, отжали лишнюю воду и разложили на простыни для просушки. Через сутки перевязочный материал был готов к использованию. Проблема счастливо разрешилась. Сфагнум заменил не только вату и бинты, но в какой-то мере и йод. Ведь обеззараживающее действие фенолов мха не уступает применявшейся тогда для этих целей карболовой кислоте.
Ученые Белорусского государственного университета, тщательно изучив химический состав и адсорбционные свойства белого мха, пришли к выводу о возможности его применения и в современной медицине. Из растений было выделено шесть фенокислот и шесть веществ из класса кумаринов. Все они оказывали ярко выраженное бактерицидное действие, причем особенно сильное — на культуры стафилококка и стрептококка. Сфагновый экстракт оказался губительным и для грибковых инфекций. Исследователи считают, что из него несложно приготовить различные порошки и мази, которые, не уступая по эффективности синтетическим препаратам, будут выгодно отличаться от них мягкостью действия и (что очень важно) дешевизной.
По адсорбирующей способности сфагнум может быть приравнен к вате и лигнину. Он хорошо впитывает как воду, так и гной, не теряя при этом эластичности. Это стратегическое в экстремальных условиях сырье вполне можно использовать и в наше время.
В заключение несколько слов о качестве болотных вод.
Бытует мнение о большой загрязненности их опасными микроорганизмами. Во всяком случае в сыром виде утолять жажду такой жидкостью не рекомендуется. Вряд ли подобная настороженность уместна по отношению к воде верховых болот. Сфагнум, как биологический фильтр, делает ее почти стерильной при пропускании через свои толщи. Писатель и заядлый путешественник Анатолий Онегов не раз пробовал воду из таежных ручьев, вытекающих из ягодного болота. Она была «мягкой на вкус и всегда напоминала о летнем солнце и золотых реденьких сосенках. Вокруг сосенок резными островками стелились листья морошки и горели гроздья горячей брусники. Под ягодным листом таинственно покачивался мягкий торф. Ручей, пробиравшийся среди еловых корней, был чист и ясен. Ты, не задумываясь, черпал эту воду, пил ее, плескал в лицо, лил на голову и шел дальше, тут же забыв случайный ручеек. Но что-то оставалось в тебе после этой встречи, что-то незаметно снимало усталость и уже потом, далеко от ручья, тебе вдруг хотелось вернуться обратно и, присев на корточки, долго вглядываться в эту таежную воду, будто ожидая встречи с тайной».
В Америке, в штате Калифорния, есть крепость Форт-Росс, основанная русским путешественником, купцом из Тотьмы Иваном Кусковым. Говорят, что отправляясь туда из родной Вологодчины, он велел наполнить питьевые бочки водой из клюквенного болота, которую считал самой вкусной и малопортяшейся. Она сохраняется дольше речной, колодезной, родниковой и кипяченой. Намек, я думаю, понятен. На фоне всевозрастающего дефицита чистой пресной воды болотная (в особенности вода верховых болот) — бесценный дар Природы. Расточать зря ее непозволительно. Человек должен относиться к ее немалым пока ресурсам благоразумно. Как, впрочем, и к самим болотам — нашему национальному достоянию. Помните, у Сергея Викулова: «Три клада у Природы есть: вода, земля и воздух — три ее основы. Какая бы ни грянула беда: целы они — все возродится снова.»
Над этим стоит иногда призадуматься.