А весной закипает бой. Доверчиво идут из-под земли ничего не знающие ростки лесных растений, и вместо зеленого сумрака потоки света, знойное дыхание и смолистый запах нагретой щепы обжигают их в первые же дни. В апреле это еще не чувствуется, только вольготнее разрастаются весенние светолюбы, но по мере развития весны начинают уставать лесные травы и победоносным потоком устремляются сюда чужеземцы. Прежде всего разрастаются те лесные обитатели, привычная родина которых — опушка леса или другие сообщества. Золотая розга, лучше всего растущая по редким кустарникам, дорогам, межам, очень часто заходит в леса, но здесь она обычно не образует цветов и оказывается как бы угнетенной. Теперь же она выбрасывает свою золотую кисть вверх и начинает угнетать своих соседей. Такими же архангельскими трубами оказываются солнечные лучи для целого ряда других форм — многих лютиков, клеверов, четырехлепестковой лапчатки[26], зонтичной ястребинки и др. А среди этих новых растений начинает путаться разрастающийся пышнее и пышнее подмаренник (см. цветные рисунки).
В следующие годы уже начинается хаос... Выйдите в летний полдень из молчаливо-спокойного леса на вырубки, и вас охватит ощущение какого-то вихря жизни, отблеска зеленой стихии: жгучий смолистый зной неподвижного воздуха, запах раскаленного дерева, стрекотание кобылок, паутинные сети среди напряженных растопыренных кустов, пневых отпрысков с их громадными молодыми листьями. Так и чувствуется, что в них снизу вдавливаются питательные соки и вырубки изнемогают от буйства жизненных сил. Тут же взвились султаны Иван-чая, словно розовой пеной обрызгавшие пространства, желтые могучие воробейники, полчища громадных колокольчиков поднялись стеной рядом с громадными зонтами дудников и перистой валерьяной, корневища которой при разломе пахнут валерьяновой кислотой. Неудержимо разрастаются целые моря Иван-да-Марьи. И уже не плети, а волны подмаренника, горошков, перекидывающихся с куста на куст... И в этом хаосе, насыщенном запахами, всюду трепет и жизнь, писк в чаще, быстрое порхание птиц, щебетание в выси, жужжание мух и пчел, шорох и звон, суета — это сомкнутыми рядами идут беспощадные завоеватели на стойких защитников лесной родины...
В чем же дело, отчего происходит смена форм? Выяснение этого вопроса и составляет одну из величайших задач учения о сообществах. Эта смена — итог очень сложной игры многих разнообразных факторов. Мы можем, конечно, ограничиться утверждением, что различные виды приспособлены к различным условиям и со сменой условий должны сменяться и виды. Но злоупотребление словом «приспособлено» часто сильно усыпляет пытливую мысль — так часто научный термин прикрывает незнание и как бы превращает его в знание. Поэтому мы не удовлетворимся этим общим, хотя и безусловно верным объяснением и попытаемся разобраться поглубже в сути дела.
Поток лучей, хлынувший на почву после вырубки леса, губительно отражается на «не любящих» свет и тепло обитателях леса, сильно нагревая и иссушая их листья, не имеющие приспособлений для защиты от высыхания. Любой организм подчинен всеобщему физиологическому закону оптимума. Так, например, растению нужен свет. Без света оно неспособно питаться. Есть некоторый минимум света, при котором оно начинает питаться. Если усиливать свет, питание его будет улучшаться, но до того оптимального предела, пока не станет наилучшим. Дальнейшее усиление света сначала перестает улучшать питание, потом начинает ухудшать его и, наконец, вредит ему, а при известном максимуме губит растение. Точно так же для жизни растения необходимо тепло. При нуле градусов у многих растений совсем нет проявлений жизни, начинающихся лишь при известном минимуме температуры. Дальнейшее повышение температуры ускоряет все жизненные процессы приблизительно в два-три раза на каждые 10 градусов. При известной оптимальной температуре растение достигает наибольшей скорости своих жизненных процессов, дальнейшее повышение температуры уже расстраивает деятельность организма, а за известным максимальным пределом оно гибнет.
Дело в том, что различные процессы в растении — питание, дыхание, испарение, рост и т. д. — изменяются при повышении температуры не совсем одинаково. Поэтому если при некоторой температуре они шли согласованно, то при дальнейшем повышении эта гармония нарушается. Растению нужна влага. Высохшие растения гибнут. Но и безмерное увлажнение тоже губит их.
И вот оказывается, что оптимум силы света, температуры, влаги и т. д. неодинаков для всех растений: у каждого растения есть свой оптимум величин. Сообразно с этим распределяются растения по Земле. Растение с высоким оптимумом силы освещения и температуры захиреет в лесу, а с высоким оптимумом влаги захиреет на лугу. Светолюбивое и влаголюбивое растение будет страдать в лесу (от темноты) и на лугу (от сухости), но будет процветать во влажных низинах. Если посадить рядом светолюбивое и тенелюбивое растения в лесу, первое будет находиться в условиях ниже оптимума, а второе — в оптимальных. Если теперь срубить лес и освободить путь солнцу, светолюб попадет в оптимальные условия, а для тенелюба условия уже перевалят за оптимум. И если в начале шансы в борьбе за существование были на стороне тенелюба, то теперь они переходят к светолюбу.
26
Это растение очень интересно с эволюционной точки зрения. У всех многочисленных остальных лапчаток и громадного количества остальных розоцветных, к которым принадлежат лапчатки, имеются пять лепестков. У лапчаток колебание числа лепестков (изменчивость) ничтожно, так что возникновение четырехлепестного вида может служить примером мутации, использованной естественным отбором в процессе видообразования; внезапным изменением образовалась четырехлепестная форма, и этот признак начал передаваться по наследству. Это тем более интересно, что очень трудно допустить, чтобы растению было значительно полезнее иметь четыре лепестка, а не пять. В Пермской области очень часты четырехлепестные гусиные лапчатки, у нас имеющие пять лепестков. Возникшая мутация помимо влияния на число лепестков имела какое-то очень полезное действие, позволившее новой форме вытеснить старую. Большая роль таких «добавочных» незримых действий мутаций в эволюции все более выясняется генетикой.