Мудрость леса. В поисках материнского древа и таинственной связи всего живого - Сюзанна Симард

Ученые любят разглагольствовать, а я считала себя в большей степени практиком-естествоиспытателем, нежели теоретиком.

Кроме того, они, вероятно, путают луга Англии с арбускулярной микоризой, где они не обнаружили переноса углерода между цветами и злаками, и мои восхитительные эктомикоризные леса, где углерод может перемещаться, как на санях. Однако мой коллега настаивал: это публичная трепка. Затем пришло электронное письмо от другого коллеги – о докладе во Флориде. «О боже», – подумала я, осознавая свою наивность, но мне следовало ответить на критику более открыто. Алан однажды назвал публичность обоюдоострым мечом. Дон посоветовал мне не обращать внимания на происходящее, а еще лучше – опубликовать ответ. Он был прав, но я не могла последовать ни одному из его предложений. Я убеждала себя, что все решится само собой. Была слишком утомлена и наивна, не понимала всей важности и необходимости публичного ответа на вопросы. Вскоре та лаборатория из Англии опубликовала статью с подробным изложением своих претензий.

Затем появились новые журнальные статьи, в которых мои работы цитировались наряду с опровержениями, что придавало претензиям равный вес. Над моей работой нависла тень. Для Дона решение было очевидным: перестать беспокоиться и дать ответ. «Знаю», – говорила я, ломая руки. Дейв, видя, что я зашла в тупик, написал опровержение на опровержение и опубликовал его в журнале «Trends in Ecology and Evolution». На помощь пришли другие.

Мне потребовалось много времени, чтобы понять происходящее, но вскоре я осознала, что ввязалась в британские научные разбирательства. Обсуждение, соответствует ли углерод, перемещение которого между соснами наблюдал в лабораторном исследовании сэр Дэвид Рид чему-либо в природе, вызвало разногласия, в том числе связанные с важностью симбиоза в эволюции. Решался основополагающий вопрос, формируются ли леса в первую очередь конкуренцией – давнее предположение, основанное на признании того, что именно конкуренция играет центральную роль в естественном отборе.

Работа английской лаборатории, проведенная с растениями, имеющими арбускулярную микоризу, показала: передача углерода через сети несущественна. Мои исследования, появившиеся, казалось бы, из ниоткуда, утверждали обратное. Я угодила в эпицентр огненной бури. Со временем я опубликовала опровержение в двух отдельных работах, но к тому моменту результаты моей докторской диссертации уже оказались под вопросом.

Несколько лет спустя я выступала на конференции и для прояснения ситуации решила поговорить с профессором, который написал первый критический отзыв. Он был поглощен беседой, а я медлила в ожидании. Не знаю, видел ли меня профессор, и не понимаю, как мог не видеть, но он даже не повернулся. Я отошла, смирившись с тем, что эта война связана не столько со мной, сколько с учеными, которые сражались задолго до меня. Я была всего лишь молодой женщиной из Канады, которая раздула уже пылавший костер. Я не имела представления об их усыпанных цветами английских лугах, а они мало что знали о моих лесах, похожих на храмы.

Однако я совершила ошибку, не опубликовав опровержение в течение года после критики. Для ученых это было равносильно признанию вины. Чтение очередной статьи со ссылкой на мою диссертацию с приведенными опровержениями, подрывающими ее, каждый раз задевало меня. Мне нужно было прийти в себя, встать с высоко поднятой головой. Но я работала в Лесной службе— там не видели значимости моих исследований для организации, а потому и не собирались финансировать их продолжение. Я не рассказывала о результатах своим коллегам и не обсуждала дебаты ученых. Вместо этого отступила, нырнула, спряталась. Я хотела детей, хотела побыть с Доном, чтобы успокоиться, научиться снова нравиться себе. Мне нужно было погоревать. Поработать над чем-то менее трудным, поэтому я переключила внимание на другие проблемы леса: усиление поражения деревьев насекомыми и болезнями по мере того, как лето и зима становились необычно теплыми.

Однако доктор Мелани Джонс, член диссертационного совета и профессор университетского колледжа Оканаган, не собиралась отступать; поднятый мной вопрос очень волновал ее. Будучи соавтором статей, использованных для моей докторской работы, она хотела ответить на критику и положить конец спорам. Мелани Джонс подала заявку на грант; вместе с ее студенткой Лианной мы повторили мой эксперимент с изотопами, описанный в «Nature», но на этот раз не только летом, но и весной и осенью, чтобы выяснить, меняется ли направление итогового (чистого) переноса в зависимости от времени года. Требовалось определить, отдает ли пихта березе больше весной и осенью, когда пихта растет, а береза не имеет листьев. Такая картина оказалась бы противоположной той, что я наблюдала летом.

Первое мечение мы провели ранней весной, когда на пихте распустились почки и пошли в рост иголки, но на березе листья еще не появились. В этот момент пихта была источником сахара, а береза – поглотителем. Второе мечение прошло в середине лета (как и в моем эксперименте, описанном в «Nature»), когда листья березы уже распустились и напитались сахаром, а пихта в ее тени росла медленнее. Здесь мы ожидали получить мой предыдущий результат: углерод движется по градиенту «источник – поглотитель» от березы к пихте. Третий опыт пришелся на осень, когда пихта еще прибавляла в обхвате и наращивала корни, а листья березы уже пожелтели и перестали фотосинтезировать. Пихта снова превратилась в источник, а береза – в поглотитель.

Наше предположение оказалось верным.

Поток углерода между деревьями менялся в течение вегетационного периода. В отличие от лета, когда береза отправляла больше углерода пихте, весной и осенью уже пихта отдавала больше углерода березе.

Такая система взаимодействия между двумя видами, зависящая от времени года, позволяла предположить, что деревья участвуют в сложной схеме обмена, которая, возможно, порождает итоговое равновесие в целом за год.

Береза извлекала выгоду из соседства с пихтой, в то время как пихта извлекала выгоду из соседства с березой.

Услуга за услугу.

В межсезонье пихта не высасывала у березы углерод, а наоборот, отдавала его. Эти два вида устроили систему обратной связи, функционирование которой зависело от разницы в их размерах и изменений в состоянии «источник – поглотитель». Так они сосуществовали в гармонии. Динамика микоризной сети начала обретать смысл. Находясь в сети грибов и бактерий, береза и пихта делились ресурсами, даже когда одно дерево было выше другого и отбрасывало тень. Благодаря такой гармонии они сохраняли здоровье и продуктивность.

Но мне еще предстояло проверить эти догадки на реальных лесопосадках в течение длительного времени. Важно было применить теорию в реальных условиях, чтобы помочь лесоводам понять, как им следует поменять практические методы, как сочетать различные виды, на каком расстоянии располагать деревья, когда сажать, расчищать и прореживать.