07.02.2014

Снежные волосы

Поздняя осень, ноябрь. Леса Средней полосы России особенно пустынны в этот период. Грибной сезон закончился, и уже не встретить неутомимых грибников. Даже большинство полевых биологов не появляются в лесу, а разбирают собранный за лето материал. Уже нет перелетных птиц, нет листвы на деревьях, а большинство травянистых растений увяло. Лишь зимнезеленые травы сохраняют окраску, хотя уже утратили тургорное давление в листьях – готовятся быть засыпанными снегом и дожидаться весны. Но снега нет. Уже несколько зим подряд снежный покров в Средней России устанавливается ближе к концу декабря, почти на месяц позже климатической нормы.

Поздней осенью бесснежный лес особенно уныл, тих и безжизненен. Тишина нарушается лишь редкими криками зимующих врановых – ворон, воронов, соек. Кого из людей привлечет такой лес? Пожалуй, сумасшедшего фотографа. Того, кому не лень встать в 4 утра и проехать сотню километров в надежде застать рассвет на берегу найденного накануне в Google Earth лесного озера. Поздний зимний рассвет дает шанс успеть к самому началу восхода солнца. Тогда, если повезет и солнечный диск проглянет из серой облачной мглы, можно снять потрясающие пейзажи с туманом и инеем на растениях. Ну, а если не повезет… придется кусать локти и сонно тереть глаза, жалея, что утро началось так рано.

Не повезло… прогноз безоблачного утра не оправдал себя. Перед самым рассветом действительно почти не было облаков и небо на востоке окрашивалось розовым, но как только фото десант высадился из машины на берегу озера низкая облачность, переходящая в густой туман, а потом вьюгу похоронила надежды на удачный фото сет.

Что делать? Не возвращаться же обратно? Можно прогуляться по реликтовым широколиственным лесам Клино-Дмитровской гряды Московской области. Москва находится на границе хвойных и широколиственных лесов. Считается, что самая северная дубрава располагается на месте Главного ботанического сада РАН. Однако севернее находятся отдельные островки широколиственных лесов, сложенных вязами, кленами и иногда дубами. Эти леса сохранились с доледниковых времен и стали рефугиумами для многих южных видов.

Найти небольшой участок такого леса среди ельников и березняков всегда интересно. Обычно такие «реликтовые» леса сохраняются на склонах холмов или в оврагах. Деревья в таком лесу растут разреженно. Между ними лежат поваленные стволы и ветки. Стоп! А что это белое на небольшом поваленном деревце? Белый пух, с длинными расположенными параллельно друг другу нитями больше всего похож на какой-то биологический объект. Так могут выглядеть волокна хлопчатника или гифы гриба мукор. Но этот странный объект тает в руках, а значит, состоит изо льда. Интересно, что бы это могло быть?

Уставший и не до конца удовлетворенный возвращаюсь в Москву, пишу пост в ЖЖ про неудавшийся рассвет и от знакомых биологов узнаю название этого странного явления – снежные волосы. Зная название, начинаю распутывать клубок.

Оказывается, что у этого явления множество названий: «снежные волосы», «ледяные волосы», «ледяные ленты» (Ice Ribbons), «ледяные цветы» и даже «ледяной кролик» (Rabbit ice). Причем приведенный список названий далеко неполный – ведь первое описание явления. Похожего на снежные волосы, относится еще к 1833 г., а природа «снежных волос» не до конца ясна и по сей день.

Описание «снежных волос» известно практически из всех частей Света – Америки (США, Канада), Европы (Швейцария, Германия, Нидерланды, Россия), Азии (горы Индии). Во всех случаях снежные волосы образуются при температурах воздуха немного ниже 0 °С, при высокой влажности и в бесснежный период. В России снежные волосы обычно отмечают в ноябре, а в США (в Джорджии, Флориде) в декабре. Важно чтобы почва не была проморожена. В Европе снежные волосы чаще всего отмечаются на растительном субстрате – на «гнилушках» (тонких упавших ветках и стволах, лишенных коры) и трутовиках, в США – также и на травянистых растениях, есть указания на обнаружение похожих структур на почве.

Что же приводит к возникновению «снежных волос»? Обычно выделяется несколько причин – структура древесины, погода (сочетание физико-химических факторов) и биологический фактор (жизнедеятельность грибов в древесном субстрате). По теме «снежных волос» мало обобщающих статей, но в последнее время есть предположение, то мы имеем дело с тремя разными природными явлениями, имеющими различное происхождение и принимающие разные формы. Видимо наблюдаемое явление можно разделить на три: снежные волосы, снежные ленты и снежные иглы.

Первыми были описаны снежные ленты на травянистых растениях сем. Сложноцветные (Подсолнечник (Helianthus), Солнцецвет (Helianthemum) и др.). Впервые обнаружены в США в 1833 г., позже отмечены и в Старом свете. Представляют собой тонкие ленты, состоящие из сросшихся ледяных волос длинной до 30 см. Ленты часто закручиваются. Предполагается, что снежные ленты образуются из воды, находящейся внутри растения, которая в результате капиллярного эффекта выходит из стебля растения в месте трещин или через сосудистые пучки мертвых стеблей.

В 1850 г. впервые были описаны ледяные иглы. Близкое по своему происхождению явление, но наблюдаемое на почве или пористых камнях. Предполагают, что кроме капиллярного эффекта значительную роль в образовании игл играет давление воды в субстрате.

Собственно снежные волосы были описаны позже – только в 1918 г. они описаны из Северной Европы и Северной Америке на упавших ветвях и стволах буков, дубов, кленов, лещины, ольхи (Fagus, Quercus, Corylus, Alnus, Acer). В ряде исследований показано, что снежные волосы наблюдаются в местах выхода сердцевинных лучей, а на срезах древесины заметна связь с местами локализации древоразрушающих грибов. Какие это могут быть грибы? Предполагаю, что это различные виды аско- и базидомицетов, например представители родов Dacrymyces и Hypoxylon, а также дрожжалковые грибы и др.

Предполагается, что эти грибы сохраняют активную жизнедеятельность при низких температурах воздуха. Конечными продуктами разложения ими древесины являются углекислый газ и вода. Под действием давления углекислого газа вода (как новообразованная, так и та, которой пропитана древесина) выжимается через поры на поверхность, где даже при небольшой отрицательной наружной температуре очень быстро застывает (при этом органические вещества, содержащиеся в этой воде, действуют как катализатор замерзания). В качестве доказательств гипотезы о роли грибов приводится ряд фактов. Так снежные волосы не возникают на обожженных частях стволов и ветвей. Кроме того, в снежных волосах часто находят ногохвосток (коллембол), которые как предполагают, привлекаются органическими соединениями, сохраняющимися в «волосах».

При соблюдении температурных и влажностных параметров можно воспроизвести «снежные волосы» в искусственных условиях. Это открывает новые возможности в изучении явления. Gerhart Wagner и Christian Mätzler из Института прикладной физики (университет Берна, Швейцария) провели эксперименты, в которых провели дезинфекцию «гнилушек». Если в контроле (необработанные ветки) снежные волосы образовывались, то в эксперименте (термическая стерилизация, обработка этанолом и особенно использование фунгицидов) снежные волосы снова не образовывались. Критики указывают на то, что при использованных вариантах обработки могла измениться структура древесины, поэтому до конца вопрос о роли грибов в образовании «снежных волос» не решен.


© Все права защищены http://www.portal-slovo.ru

 
 
 
Rambler's Top100

Веб-студия Православные.Ру