Стволы и ветви деревьев в тропических лесах скрыты паутиной лиан, которые используют все возможные опоры, чтобы выбраться на солнечный свет. Хотя тропики — их настоящее царство, вьющиеся растения можно найти почти в каждом уголке мира благодаря множеству удивительных приспособлений, помогающих им выжить. Навесы высоких деревьев препятствуют попаданию света на землю, поэтому многие растения максимизировали свою способность вытягиваться вверх, используя любую поддержку, которую они хотят — в конце концов, пребывание на солнце означает здесь выживание.
Биологи подсчитали, что на одном гектаре джунглей Панамы почти половина деревьев покрыта лианами, которые составляют 20% растительной биомассы и обеспечивают более 40% опавших листьев. Однако распространены и в нашем климате вьющиеся растения.
Высокому растению нужен жесткий ствол для устойчивости. Растение может увеличивать прочность своего стебля или стебля, запасая особое вещество под названием лигнин; покрытые лигнином клетки перестают быть живыми растительными клетками и становятся просто фрагментами «скелета». Однако за это приходится платить: энергия фотосинтеза должна использоваться растением для производства элементов поддержки в ущерб росту.
Поэтому некоторые из них избрали другую стратегию: используют для опоры побеги и ветки соседей, причем быстро удлиняют свои побеги, не тратя силы на их укрепление или формирование ветвей. Их относительно стройные и гибкие побеги существенно отличаются от толстых и жестких стволов, без которых не могут обойтись другие. Вьющиеся растения различаются в основном по степени закаливания побегов. У лиан жесткие одревесневающие стебли — не цельные, как у большинства растений, а отдельными «цилиндрами», которые, подобно волокнам канатов, придают стеблю дополнительную прочность.
Однако даже наличие одревесневших фрагментов не позволяет этим растениям оставаться вертикальными — дело в том, что лиана диаметром 7 см имеет столько же листьев, сколько дерево толщиной 50 см. Молодые альпинисты способны расти со скоростью до 20 см в сутки, старшие альпинисты прибавляют до 5 м в год. Достигнув кроны дерева, он распространяется и нередко достигает верхушек соседних деревьев.
Изучая азиатские джунгли, биологи обнаружили лиану, широко известную как слон, поддерживаемую кронами 49 деревьев. Для этого растения характерны самые длинные стручки, длина которых достигает более 3 м.
  
|
Все части слоновой лозы содержат сапонины, безвредные гликозиды, используемые аборигенами для купания слонов. Внутреннее строение вьющихся растений характеризуется очень широкими сосудами, в том числе ситовидными, позволяющими воде быстро подниматься на значительную высоту. Иногда достаточно срезать стебель, чтобы он пророс, но жидкость часто содержит ядовитые соединения или имеет отвратительный вкус, чтобы защитить растение от животных, желающих воспользоваться его запасами.
Вьющиеся растения имеют все виды органов, необходимых для прикрепления к опоре: цепляющиеся корни, побеги или листья, усики, специальные черенки, крючки, направленные вниз от боковых побегов, волоски, цепляющиеся шипы. Сегодня известно около 2500 видов вьющихся растений, включающих 90 различных семейств, таких как виноградные, тыквенные, вьющиеся, ароидные, орхидеи и даже семейство пальмовых. Вьющиеся растения крепятся к опоре по-другому: их стебли по мере роста совершают круговые движения, что позволяет им спирально подниматься вверх вокруг опоры.
К вьющимся растениям относятся, например, всем известные бобы и лианы. Некоторые вьющиеся растения используют свои цепляющие органы, чтобы взбираться на большие деревья, в то время как другие просто прикрепляются к молодому дереву и ждут, пока оно вырастет. Однако всех их объединяет одно — невероятная изобретательность, с которой практически каждый вегетативный орган такого растения может служить орудием для карабканья вверх. У монстеры продырявленной в узлах отрастают придаточные корни, из которых обычно отрастают новые листья, а у плюща обыкновенного вся нижняя часть стебля покрыта цепляющимися корнями; они настолько тонкие, что могут присасываться к малейшим неровностям опоры, прочно врастая в нее.
Цепляшки многих вьющихся растений представляют собой метелки — они вытягиваются вверх и в стороны, пока не найдут опору, вокруг которой быстро скручиваются. У кузнечика есть метелка, преобразованная из побега, горох прикрепляется к другим растениям с видоизмененными листьями, а усики побегов виноградного плюща имеют на концах специальные щитки, выполняющие роль присосок и способные держаться даже на самой гладкой стене. Цепляющие сухожилия очень чувствительны к прикосновению — у тыквы, например, они реагируют даже на легкое раздражение, как на прикосновение пальца. И если окажется, что предмет, к которому пытается присосаться растение, слишком гладкий и не может служить поддержку, сухожилия продолжают расти и ищут что-то более надежное.
Найдя такую опору, он закручивается на конце в тугую спираль; укорачивая таким образом, он подтягивает основной стебель к опоре, облегчая его нахождение свежими побегами. Конец ее верхнего побега ищет опору в длинных тонких усиках, снабженных дополнительно очень острыми крючками. Держась за толстое дерево, он быстро тянется вверх. Иногда опора не выдерживает лишнего веса, но даже если она и падает, пальма не погибает, а начинает сползать по земле, продолжая расти. Его крепкие, гибкие стебли, иногда достигающие 150 метров в длину, используются для изготовления мебели, корзин и других плетеных изделий. Лазающая пальма находится в симбиозе с муравьями и принадлежит к тому же семейству.
Поселившись в дуплах растения, муравьи защищают пальму от насекомых, которые охотно поедали бы ее волокна, а сами муравьи питаются выделениями тлей, которые растут у них на пальмовых листьях. Телесный цветок страсти ведет себя очень похожим образом. На язычках его листьев расположены железы, вырабатывающие сладкий нектар, которым питаются несколько видов муравьев с разным циклом суточной активности. Это значит, что растение будет защищено от вредителей практически в любое время дня и ночи. Многие вьющиеся и длинноногие растения могут убить деревья, которые они поддерживают, опрокинув их своим весом или просто заблокировав им доступ к солнцу. Однако не все представители племени гибких столь агрессивны: в основном это относительно мелкие и недолговечные злаки, населяющие лесные опушки и поляны.
Они не достигают верхних этажей леса и часто погибают, когда полог лишает их солнечного света. К ним относятся ваниль с плоскими листьями и маракуйя, произрастающие в Южной Америке. Крупные и красивые цветки последнего держатся всего день, но каждый день появляются новые; маракуйя вкусна и питательна. Цветение ванили также очень недолговечно, длится всего несколько часов, при этом производя ценное питательное вещество, которое широко используется в кулинарии. Большинство сеянцев устремляются вверх к свету, но есть виды, которые ведут себя иначе.
Продырявленное чудовище растет в лесах Центральной Америки. Его молодые побеги ползут по земле к ближайшему дереву; как и другие растения, они чувствуют, откуда исходит свет, но, в отличие от большинства растений, убегают в глубокую тень. Если в радиусе 1,5 метра нет дерева, молодой побег отмирает, но если дерево найдется, растение быстро поползет вверх по его стволу. Когда монстера достигнет кроны дерева, ее листья будут около 30 см в диаметре и будут иметь характерные отверстия, которые и дали растению его название. Большинство лиан и вьющихся растений начинают свою жизнь на земле. Сбросив свои многочисленные цепляющиеся органы, они осязают и ощупывают свой путь наверх, а если это дерево, то крепко ползут по его стволу, пока оно не достигнет вершины.
Однако есть растения, которые растут в противоположном направлении. Одним из них является баньян, или бенгальская смоковница. Его семена часто прорастают с деревьев, а корни, в отличие от других эпифитов, не просто парят в воздухе, а уходят в землю. Попадая в землю, они начинают поглощать гораздо больше воды и минералов, чем можно получить из воздуха. Растущий на этой «диете» баньян развивает все больше и больше корней, которые обвиваются вокруг ствола дерева-хозяина.
Постепенно дерево лишается не только света, но и пищи, так как множество побегов смоковницы загораживают над ним солнце, а корни поглощают почти всю воду и минеральные вещества из почвы внизу. Через несколько десятков лет дерево, приютившее на своей ветке семена фикуса, погибает; ствол его гниет, но корни настолько толсты и крепки, что образуют полый цилиндр, как бы зарешеченный, не нуждающийся в поддержке других. Бывает, что на одном дереве одновременно растут несколько баньянов, корни которых по мере роста становятся одной массой; со временем это плетение начинает выглядеть как единое растение с кроной в несколько сотен метров в окружности. Ученые в тропических лесах Панамы проанализировали образцы, взятые с одного и того же дерева баньян, и обнаружили, что в большинстве случаев это два или три растения. Этим и объясняется, почему на некоторых «грязных деревьях» разные побеги цветут и плодоносят в разное время года — по-видимому, разные ветви принадлежат разным растениям с разным годовым циклом плодоношения.
Большинство крупных деревьев влажных экваториальных лесов должны мириться с соседством чужеродных вьющихся растений. Таких участков щадят только пальмы, так как стволы не имеют боковых ветвей и растут они в результате развития крупной почки на верхушке, так называемой сердце пальмы. По мере роста неразветвленного стебля эта почка дает новые листья, которые сохнут и через некоторое время опадают — вместе со всеми паразитами, которые успели на них прижиться. Благодаря этому ствол пальмы всегда свободен от нежелательных гостей.
