ГЛАВА ВТОРАЯ. КАКАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ПОКРЫВАЛА В ПРОШЛОМ НАШУ СТРАНУ

БЕГЛЫЙ ВЗГЛЯД В ДАЛЕКОЕ ПРОШЛОЕ

Итак, мы видим, что растительный мир нашей страны закономерно распределен на ее обширной площади, причем это распределение в общих чертах зависит от климата. Климат обусловливает распространение растительных зон и границы распространения отдельных растений. Но, если мы возьмем один какой-нибудь сравнительно небольшой участок внутри любой растительной зоны, например в лесной полосе, мы увидим, что и здесь, в условиях одного и того же климата, растительность будет в достаточной мере разнообразной. Так, например, где-нибудь вокруг Москвы, на расстоянии 50 километров от города, климат будет сравнительно однородным, однако мы найдем здесь еловые, сосновые и дубовые леса, осинники и березняки, заливные луга, суходолы, различного рода болота, посевы. Чем обусловливается здесь распределение растительности?

Различные растения предъявляют различные требования к почве. Вероятно, вам приходилось наблюдать, что сосна у нас обычно растет на песках, ель же, наоборот, на тяжелой глинистой почве; такую же тяжелую почву предпочитает и дуб, а береза встречается в самых различных условиях. Точно так же имеет значение и влажность почвы. Каждый знает, что если ему хочется попасть на луга, то следует итти к реке, где почва влажная и ежегодно заливается весенними водами, причем здесь же можно будет встретить и болота, которые напрасно искать на вершинах холмов, где почва пересыхает и где располагаются суходолы с низким травостоем, пестреющим летом различными красочными цветами. В дальнейшем мы постоянно будем сталкиваться с различными примерами распределения растительности в зависимости от почвенных условий. Укажем здесь лишь, что самый характер почвы и степень ее увлажнения в свою очередь зависят от рельефа. На дне глубоких долин и оврагов будет совершенно другая почва и растительность, чем на вершине холмов и склонов, и даже на лугу, лежащем на одном и том же склоне, нередко можно наблюдать несколько поясов растительности.

Огромное влияние на распределение растительности оказывает человек. Он поднимает степную целину, вырубает леса, на месте которых в дальнейшем возникают суходолы или посевы, насаждает новые леса, осушает болота, изменяет направление рек. Особенно сильное влияние на растительность оказывает человек в настоящее время, когда с каждым годом сказочно преображается лицо нашей страны.

Таким образом, помимо климата, на распределение растительности влияют еще почвенные условия, а также и деятельность человека. Однако и учитывая все это, мы еще далеко не всегда сможем разобраться в пестрой мозаике растительного покрова нашей страны. Целый ряд загадок можно разрешить, лишь заглянув в далекое прошлое земли, в седую старину, когда на нашей планете еще не было человека и когда на месте наших современных лесов, степей и пустынь был совершенно иной растительный мир. В следующей небольшой главе мы сделаем попытку заглянуть в глубь веков и на «машине времени» перенестись в отдаленные от нас геологические эпохи. При этом мы будем далеки от всяких фантазий и изложим лишь точные факты, добытые наукой в результате упорного и кропотливого многолетнего труда.

«ЗЕМЛЯ САМА ВЕЛА СВОЙ ДНЕВНИК»

Так выразился один ученый, имея в виду различные окаменелости и отпечатки, которые накодят обычно в осадочных горных породах. Эти отпечатки различных животных и растений, живших на нашей планете в отдаленные времена и давно уже исчезнувших с лица земли, представляют огромный интерес. Это своеобразная каменная летопись, научившись читать которую, мы имеем возможность шаг за шагом восстанавливать картины постепенного изменения животного и растительного мира и судить по ним о происходивших на земле вековых изменениях климата и перемещениях морей и океанов.

Каким же образом сохранилась эта летопись? В одних случаях находят так называемые окаменелости — твердые скелетные части животных и растений, насквозь пропитанные каким-либо минерализующим веществом: углекислым кальцием, кремнеземом, окисью железа и т. п. При таком окаменении все стенки клеточек, из которых построено тело растений и животных, облекаются тонким слоем минерализующего вещества или пропитываются им. Нередко встречаются окаменевшие таким образом пни и стволы деревьев. В других случаях происходит обугливание и оторфовывание растительных остатков, то есть своеобравное медленное разложение их без доступа воздуха. Таким путем образовался каменный уголь и антрацит, изучая которые можно с достаточной полнотой воссоздать растительность так называемого каменноугольного периодам

Особым образом сохраняются растительные остатка в янтаре, то есть в ископаемой смоле. В этом случае сохраняются лишь пустоты различных частей растений, воспроизводя с поразительной точностью все детали их строения.

Рис. 1. Отпечаток листьев клена

Очень часто встречаются так называемые отпечатки, образование которых мы можем представить себе следующим образом. Каждый год во время листопада на землю падает огромное количество листьев и других остатков растений. Подавляющее большинство их тут же сгнивает на месте, и лишь некоторые случайно попадают в такие условия, при которых они могут сохраняться. Это различные отмели и участки дна водоемов, где эти остатки сейчас же покрываются слоем ила или песка и остаются здесь погребенными в течение тысячелетий. Нежная ткань растений со временем исчезает, однако на месте ее остается соответствующая выемка, передающая все детали строения части растения. Нередко эта выемка заполняется каким-либо другим веществом. Подобного рода отпечатки (рис. 1) находят на местах прежних водоемов и побережий, поэтому считают, что такие отпечатки являются остатками главным образом влаголюбивых растений. Растения, жившие в более засушливых условиях, сохраняются гораздо реже; точно так же мы реже находим отпечатки трав, сгнивающих на месте, чем отпечатки деревьев и кустарников с опадающей листвой, листья которых способны разлетаться по ветру на большие расстояния. Все это указывает на чрезвычайную неполноту ископаемой летописи. Тем не менее, шаг за шагом, с каждой новой находкой наука приближается к выяснению главнейших картин последовательного изменения растительного мира на земле в далеком прошлом.

ТРОПИЧЕСКИЕ ЛЕСА НА МЕСТЕ СТЕПЕЙ УКРАИНЫ

Наш обзор растительности минувших эпох мы начнем со сравнительно более молодого времени, то есть перевернем всего лишь несколько последних страниц геологической летописи. Более- широкая экскурсия «в глубь веков» потребовала бы много времени для нашего изложения, да и для нашей цели это не является необходимым.

Геология различает четыре основных подразделения геологического времени, называемых эрами: архейская, палеозойская, мезозойская и неозойская, или кайнозойская. Эти эры в свою очередь делятся на периоды, эпохи, века и т. д.

Продолжительность каждой эры для нас неизвестна.

Мы можем судить лишь об относительной продолжительности их по отношению друг к другу на основании толщины отложившихся в течение каждой эры земных слоев. Эта мощность слоев в настоящее время представляется в следующем виде: архейская — 38000 м, палеозойская — 30000 м, мезозойская — 3000 м и неозойская — 1000 метров.

Рис. 2. Схематическая карта растительных зон СССР

Если принять, что скорость отложения земных пластов в различные эры одинакова, то тогда по сравнению с последней, неозойской, эрой, палеозойская была продолжительней в 30 раз, а архейская — в 38 раз.

Мы привели здесь эти данные потому, что остановимся лишь на растительности последней, неозойской эры, и читателю надо ясно представлять себе, с каким по существу коротким отрезком земной истории он здесь познакомится.

Первые достоверные остатки растений — водоросли — известны уже с самых низших слоев палеозойской эры. В мезозойскую эру растительный мир был уже относительно богат и разнообразен, и чем дальше, тем становился он все пышнее и прекраснее. Особенно важным моментом в его развитии было появление в конце мезозойской эры покрытосеменных растений, победителей в борьбе за существование, пришедших на смену прежним угрюмым обитателям земли — голосеменным и папоротникообразным растениям — и широко расселившихся по всем уголкам земли.

Чрезвычайно пластичные и способные быстро приспосабливаться к меняющимся условиям существования покрытосеменные образовали тропические леса во влажных частях земного шара, завоевали более сухие местности, выработав тысячи засухоустойчивых форм, населили болота и водоемы. Наступившая затем неозойская эра уже с самого начала являлась, таким образом, веком расцвета растительного мира, достигшего исключительного богатства и разнообразия, что стояло в связи с благодатным климатом того времени.

В первый период неозойской эры, так называемый третичный период, уже определенно намечалась зональность в распределении растительности, чему в значительной степени способствовало усиленное горообразование. В это время происходило образование Крымских и Кавказских гор. Наряду с этим изменялись очертания наших морей; так, например, южная полоса равнины европейской части СССР несколько раз в большей или меньшей степени покрывалась морем, которое затем вновь отступало.

Несмотря на наблюдавшуюся в распределении растительности зональность, теплолюбивые формы в нашем полушарии проникали далеко на север. Так, в третичных отложениях Гренландии были найдены: магнолия, болотный кипарис, родственник которого обитает в настоящее время в теплых районах Северной Америки, несколько дубов, плющ и виноград. Сейчас, как известно, Гренландия представляет сплошной гигантский ледник, и растительность ее, ютящаяся у берегов моря, крайне бедна. На Шпицбергене, где сейчас насчитывается всего лишь сотня с небольшим видов мелких трав и кустарников, в третичное время росли платаны и грецкие орехи.

Какая же растительность покрывала территорию нашего Союза в третичное время? Самые древние остатки растительности этого времени (так называемого палеоцена) были у нас найдены в низовьях Волги. В это время здесь была пышная субтропическая флора — огромные пальмы с веерными листьями и множество вечнозеленых растений. Еще богаче была растительность следующего периода (эоцена), когда на значительном пространстве европейской части СССР росли пышные тропические леса, напоминавшие по своему составу современные леса Малайского архипелага. Ископаемые остатки этой флоры имеются под Киевом и Харьковом. Древовидные папоротники, пальмы, камфорные лавры, Мамонтовы деревья, хурма и многие другие растения, обитающие в настоящее время в тропиках и субтропиках, росли там, где теперь расстилаются степи. В то время пальмы росли также на широте Ленинграда, у берегов современного Балтийского моря. Леса здесь состояли из пальм, ряда вымерших видов сосен, Канарских лавров и олеандров — весьма распространенных комнатных растений, растущих теперь в диком состоянии по берегам Средиземного моря.

В дальнейшем началось некоторое похолодание климата, и пышная тропическая и субтропическая флора сменилась растительностью умеренного пояса. В это время, известное под названием миоцена, судя по остаткам, найденным на Дону и на Керченском полуострове, южная часть СССР была покрыта широколиственными лесами, напоминавшими по своему составу современные леса Японии, Китая и восточных штатов Северной Америки. Тюльпанные деревья, лавры, айланты, каштаны, грецкие орехи, буки и множество других разнообразных деревьев были здесь широко распространены. В это время и в Сибири произрастали широколиственные породы.

Остались ли у нас какие-нибудь живые свидетели этой пышной растительности далеких времен? В противоположность другой, более древней, третичной, флоре, полностью исчезнувшей в нашем Союзе, потомки растительности миоценового времени сохранились до наших дней, являясь, таким образом, живыми свидетелями седой старины. Во влажном и теплом климате Западного Закавказья, в так называемой Колхиде, в лесах Уссурийского края на Дальнем Востоке сохранились прямые потомки этих древних теплолюбивых растений.

Что же происходило дальше? Дальнейшее похолодание все нарастало и нарастало. Теплолюбивые широколиственные леса сменились постепенно лесами северного типа, которые уже имели много общего с современной растительностью.

Ивы, тополи, грабы, вязы, боярышники, а затем и дубы, орешники и липы появились на месте прежней более теплолюбивой флоры. Все резче и резче чувствовалось холодное дыхание наступающего ледникового времени.

ПЕРИОД ВЕЛИКОЙ ЗИМЫ

Так можно назвать следующий раздел неозойской эры — ледниковую эпоху, — пришедшую на смену теплому тропическому времени. Каковы причины, вызвавшие значительное похолодание? Вопрос этот очень сложен и наукой до сих пор еще не разрешен; поэтому мы не будем здесь на нем останавливаться. Отметим лишь, что, по новейшим представлениям, основную роль в похолодании климата играли неоднократные перемещения северного полюса. Постепенное ухудшение климата привело к накоплению на севере огромных масс снега, которые, уплотняясь под собственной тяжестью, превращались в лед. На севере Европы особенно большое количество льда образовалось на горах Скандинавии. Еще и в настоящее время на этих горах, достигающих 2000 метров высоты, имеются большие ледники. Незначительного понижения годовой температуры — всего лишь на 5° — было бы достаточно, чтобы эти ледники разрослись и слились в один сплошной ледниковый покров, который занял бы всю Северную и Среднюю Европу.

Заросли ивняка в Тиманской тундре (фото С. С. Ту рола)

Некоторое понятие о том, что представлял собой Великий ледник, дает нам современное оледенение Гренландии. Эта огромная страна, можно сказать, сейчас переживает ледниковое время. Здесь толщина ледяного щита достигает 1,8 километра.

Тиманская тундра в районе р. Вельть. Общий вид (фото С. С. Турова)

Итак, огромная ледяная стена медленно двигалась на юг. В европейской части СССР она образовала два гигантских языка, один из которых достигал Днепропетровска, а другой — Красноармейска в Нижнем Поволжье. Однако такую большую площадь Великий ледник завоевал не сразу. Он наступал на юг и снова откатывался к северу не менее трех раз, причем в промежутках, в так называемые межледниковые эпохи, растительность, оттесненная на далекий юг, имела возможность снова распространяться на север.

Карликовая ива и бесстебельная смолевка

Какая же растительность существовала у нас в ледниковое время? Естественно, что все теплолюбивые виды вымерли к этому времени, некоторые же, как мы видели, нашли себе убежище в Закавказье и на Дальнем Востоке и, кроме того, еще в горах Алтая, Средней Азии и в Южной Европе. Однако не следует думать, что в близком соседстве с ледником не могло быть никакой растительности. В настоящее время известен ряд примеров, когда недалеко от вечного снега в тропических горах существуют вечнозеленые леса и даже пальмы.

Куропаточья трава

Поэтому мы вправе предполагать, что окраины Великого ледника не были безжизненными. Различные растительные остатки, найденные в ледниковых отложениях с несомненностью указывают нам, что здесь росла полярная флора — карликовые ивы (рис. 3) и березки, куропаточья трава и ряд характерных обитателей Арктики, с которыми мы ближе познакомимся в следующей главе. Наряду с тундрами, близ края ледника, существовала растительность и степного характера, подобная той, которая встречается в настоящее время в высокогорных районах Алтая. Древесная растительность не могла находить благоприятных условий для своего развития вблизи ледника, однако имеющиеся данные говорят за то, что такие неприхотливые деревья, как сосна и береза, могли переживать период Великой Зимы где-нибудь неподалеку от ледника.

Рис. 3. Карликовая ива (по Н. А. Бушу)

Отступая, ледник оставлял после себя огромную морену — территорию, покрытую грудами камней, которые нес с собой ледник, и большое количество озер, образовавшихся в ложбинах в результате таяния льда. Эта унылая картина опустошения стала постепенно изменяться: местность начала заселяться растительностью, сначала менее требовательной к климату, а затем более теплолюбивой. Известно, что в межледниковое время климат в средней полосе нашего Союза был даже теплее современного и, например, под Калугой росли бук, граб и тисе, которые теперь там отсутствуют.

Наконец, откатилась и последняя волна Великого оледенения. С юго-запада европейской части СССР хлынула волна широколиственных пород: дуб, липа, ясень и другие, нашедшие себе убежище на юге Европы, а с северо-востока, перевалив через Урал, двинулись к нам из Сибири хвойные — ель, пихта, лиственица и кедр, пережившие ледниковое время в горах Алтая. О том, как изменялась растительность в послеледниковое время, мы расскажем вкратце в одной из следующих глав, а сейчас отметим лишь, что, несмотря на огромный промежуток времени, отделяющий нас от последнего нашествия льда, глубокий отпечаток Великой Зимы сохранился на всем распределении растительности нашей страны.