В диком лесу вы никогда не увидите комнатных мух и голубей – некоторые живые существа тяготеют к человеку. Точно так же есть так называемые синантропные растения. Кандидат биологических наук, доцент кафедры общей экологии КФУ Вадим Прохоров рассказал о том, почему некоторые растения «любят» людей.
– Вадим Евгеньевич, какие растения принято считать синантропными?
– Синантропными называют виды животных и растений, которые связаны в своем распространении с человеком, которые тяготеют к нему.
Ворона серая, голубь сизый, воробей домовой в природе встречаются гораздо реже, чем в городах, в деревнях. С растениями тоже такая же ситуация: есть растения, которые очень редко или вообще не встречаются в естественных условиях, но их много на полях, вдоль дорог, в населенных пунктах. Их называют синантропными видами, или по-научному – апофитами. Это виды, которые тяготеют к человеку – к нарушенным местообитаниям, где человек своей деятельностью нарушает или даже разрушает природные сообщества.
В нашей природной зоне естественными сообществами являются леса. Там, где мы находимся с вами сейчас, должны быть широколистные или хвойно-широколистные леса. Соответственно, сейчас в Казани есть какие-то остатки лесов – Горкинско-Ометьевский лес, Дубравный… Пришел человек, вырубил леса, распахал поля, построил дома, дороги, заводы… Соответственно, те растения, которые были в этом естественном сообществе, уже не могут здесь существовать. Их место занимают другие растения, которые могут в таких условиях существовать, могут переносить воздействие человека, скажем, вытаптывание. И таким образом естественная флора меняется на синантропную.
– А где были эти растения до появления человека?
– Они не появились с человеком, они существовали всегда. В природе такие растения росли и существовали только в таких местах, где происходят естественные нарушения. Росли там, где нет конкуренции со стороны местных более сильных видов, – это их жизненная стратегия такая. Например, росли в оврагах, по обрывам. В природе случаются оползни, случаются пожары… И виды, которые в природе являются слабыми конкурентами и встречаются редко, в таких нарушенных человеком местах расцветают – там для них создаются подходящие условия. Они не могут, скажем, конкурировать деревьями – с липами, с сосной. Но если в лесу упало дерево, корень вывернулся, обнажилась почва, на таких участках какие-то сорняки вырастают. Обрушился берег, и на голой земле ничего не растет. Сразу там появляются эти растения, например мать-и-мачеха.
То есть они не приспособлены для конкуренции с другими видами, а выжидают, когда что-то пойдет не так. А когда человек пришел и вырубил лес, он тем самым создал большие площади нарушенных участков, где эти растения начали размножаться, массово произрастать, потому что человек убрал их естественных конкурентов. Что такое пашня? Пашня – это полностью уничтоженное сообщество. Человек приехал, распахал поле, и там нет никаких конкурентов. Если он не засеет это поле какой-нибудь культурой, сразу вырастут сорняки – те растения, которые нашли для себя такое подходящее место на большой площади.
И когда человек расселялся по континентам, он везде создавал такие участки, и растения вслед за человеком так же путешествовали. Человек выращивал зерно на этих полях, вместе с зернами пшеницы собирал семена сорняков, перевозил их, сеял пшеницу и вместе с ними сеял сорняки, и так они распространились по всему миру.
После того уже как случилась научно-техническая революция, появились автомобили, поезда, самолеты, перемещение сорняков с континента в континенты стало происходить гораздо проще и быстрее. Сейчас это большая проблема, потому что многие чужеродные виды к нам попадают и специально, и случайно не только из Северной Америки, но и из Юго-Восточной Азии, из Индии, Китая, Гималаев… Это во всем мире такая ситуация.
Наши и чужие сорняки
Синантропные виды можно разделить на две большие группы. Аборигенные – то есть местные растения. Все сорняки, которые на полях встречаются, такие как пырей ползучий, вьюнок полевой, бодяк полевой, подорожник, даже крапива двудомная, можно отнести к таким видам.
Вторая группа – большая и наиболее интересная для экологов и других специалистов, это чужеродные виды, которые попали из других регионов.
Такие чужеродные виды у ботаников называются адвентивными. Так называемые Черные книги посвящены вот этой адвентивной флоре – чужеродным видам растений.
Классификация чужеродных видов достаточно сложная и запутанная. Их традиционно делят по трем критериям: 1) по времени заноса, когда они здесь появились; 2) по способу заноса – преднамеренно или непреднамеренно; 3) по степени натурализации, то есть процессу приспособления чужеродного вида к местным условиям.
По времени заноса растения можно поделить на две группы: есть древние виды, которые занесены человеком достаточно давно, и мы даже не можем установить, когда именно. Мы знаем, что в естественной флоре этих видов у нас не должно быть, потому что они не растут в лесных сообществах нашей природной зоны. Человек земледелием начал заниматься порядка 10 тысяч лет назад, соответственно, когда люди начали вырубать леса, распахивать землю, сюда пришли виды из более южных регионов. Например, самый распространенный сорняк ржи – василек синий; горец птичий, лебеда татарская – это виды заносные, но мы не знаем, когда они сюда попали. Они называются археофиты.
Вторая группа по времени заноса – это недавно занесенные виды. В этом случае мы можем примерно определить время заноса, иногда случаи заноса могут быть задокументированы. Эти виды называются кенофиты – современные заносные виды. Чаще всего это виды, которые попали из Северной Америки. Мы знаем, когда Колумб открыл Америку и растения из американской флоры попали сюда. До открытия Америки их у нас не было. Это, например, клен американский, золотарник канадский, мелколепестник канадский. Клен американский сейчас считается сорняком, но изначально он был привезен для озеленения, его сажали как декоративную культуру, в 1950-х годах его активно выращивали. У него семена не дозревали и он не мог сам распространяться, но прошло 40-50 лет, и клен приспособился – сейчас он везде растет прекрасно. Это пример нового заносного вида, который был занесен преднамеренно и сейчас активно расселяется.
По способу заноса тоже можно разделить на две группы. Это может быть преднамеренный занос или интродукция, когда человек специально привозит растение из другого региона. Это могут быть декоративные, пищевые или кормовые растения. Например, борщевик Сосновского и козлятник восточный – кормовые растения. Желтая акация, клен американский – декоративные. Иргу выращивали как пищевое растение, сейчас она сама расселяется птицами очень активно. Это виды, которые человек сам специально сюда привез, начал высаживать, а дальше они уже сами стали распространяться.
Вторая группа – это непреднамеренный занос, растения, которые попали случайным образом. Например, амброзию из Северной Америки специально никто не привозил. Дурнишник, ромашка пахучая – тоже американские растения, их человек занес непреднамеренно.
В Северной Америке похожая ситуация: туда проникают европейские растения и начинают так же размножаться. Наиболее известное растение – подорожник большой. Индейцы его назвали «следом белого человека», потому что подорожник появлялся только там, где были европейские поселенцы, они привезли семена растений на обуви. По наличию подорожника индейцы сразу определяли, где были белые люди.
Третий критерий, по которому делят чужеродные виды, это по степени натурализации, то есть насколько хорошо этот вид приспособился. Тут выделяют 4 группы:
Эфемерофиты – растения, которые не могут поддерживать свою популяцию. Например, произошел занос семян по железной дороге, на обочине железной дороги растения выросли, зацвели. Но, как правило, это какие-то южные растения, здесь им не хватает тепла и они не могут давать семена, поэтому существуют только всего один год. Это, например, маки, обычные рожь, пшеница, подсолнечник. Зерно возят, оно рассыпается, рожь, подсолнечник прорастает вдоль дорог, но потом погибают и не могут сами распространяться.
Колонофиты – более натурализовавшиеся растения. Они не размножаются семенами, у них семена не вызревают, но они могут размножаться вегетативным образом. Многие многолетние растения, особенно древесные или кустарниковые, могут занимать место, куда они попали, долгие годы. Известны случаи, когда какие-то виды столетиями растут на одном и том же месте, куда они попали, но дальше они не распространяются. Например, вишня садовая. Гречиха сахалинская, или рейнутрия, – тоже колонофиты, но они большой проблемы не представляют, поскольку растут в ограниченных местах. А в Западной Европе рейнутрия – дальневосточное растение – захватывает большие территории, но размножается она исключительно вегетативным образом.
Эпекофиты – растения, которые натурализуются только в нарушенных человеком местах обитания. Это полевые сорняки, например живокость полевая, различные виды амарантов, конопля, – это тоже заносные виды, которые растут в мусорных местах или на полях.
Четвертая группа по степени натурализации – самые опасные виды, которые агрессивно внедряются в естественное сообщество, вытесняют там представителей местной флоры и могут наносить большой урон экологической системе. Они называются агриофиты. И как раз вот клен американский, борщевик Сосновского, элодея канадская – типичные агриофиты. Эти растения натурализовались здесь настолько хорошо, что уже могут конкурировать с местными видами.
В Черных книгах используется вот такая классификация. Самые опасные – это виды-трансформеры, которых я перечислил последними. Второе – виды, расселяющиеся в нарушенных полуестественных и естественных местообитаниях. Третий статус – виды, расселяющиеся и натурализующиеся в нарушенных местообитаниях, в ходе дальнейшей натурализации некоторые из них смогут внедриться в полуестественные и естественные сообщества. Четвертый статус – потенциально инвазионные виды, которые сейчас себя ведут не активно, не размножаются, но через некоторое время могут перейти в более высокую стадию.
– Можно предположить, что преднамеренный занос и сейчас активно продолжается – в городе сажают очень много декоративных деревьев и кустарников не из местных видов. Стоит ли этим увлекаться?
– Сейчас идет другая тенденция, в озеленении используются местные виды растений: рябина, ель, липа. Но есть и экзотические виды, туи, кедры, рябинник… Этот процесс происходит как сито: не все виды могут приспособиться и начать распространяться. Некоторые виды проходят через этот фильтр и дальше начинают вторгаться в естественное сообщество.
Если растение растет у себя на родине, у него существует целая система ограничителей: насекомые, которые едят, болезни, которые как-то ограничивают его распространение. Когда мы его сюда привозим, тут нет ни этих насекомых, ни болезней, и, соответственно, относительно местных видов у таких пришельцев возникают преимущества. Их никто не ест, а наших едят – они могут конкурировать с местными видами в такой нечестной конкуренции.
– Может быть, поэтому люди и сажают не местные виды, потому что местные могут заболеть, например, черемуха иногда покрывается паутиной…
– Люди руководствуются эстетическими соображениями – выбирают растения с красивой листвой или кроной, как тую, например. А как в дальнейшем этот вид себя поведет, предсказать заранее невозможно. Большинство видов, конечно, не могут размножаться: и климат другой, и почва, многие виды без ухода просто погибнут. Но часть из видов могут пойти дальше. Поэтому с этим нужно быть осторожно, потому что последствия непредсказуемы. Мы до сих пор не знаем, какие последствия нас в будущем ждут.
– Поскольку синантропные виды тяготеют к человеку, это может рассказать, что в том или ином месте побывал человек. Если на поляне растет крапива, можно предположить, что когда-то был человек – возможно были какие были строения… Таким же образом растения «подсказывают» допустим археологам информацию?
– Ботаники и экологи часто пользуются историческими документами и археологическими находками, потому что в раскопках попадаются семена, пыльца растений и экологи могут восстановить, какие здесь были сообщества, какие растения росли. Благодаря историческим документам было выяснено, что знаменитая колония ирисов во Франции появилась 400 лет назад.
По растениям можно узнать очень много об окружающей среде, есть целая наука – называется фитоиндикация, когда мы по составу растений можем много узнать о составе почвы, о климате, о характере увлажнения. В этом смысле любой вид растения такой ценности имеет – мы можем по его наличию или отсутствию сказать, кислая здесь почва или щелочная.
