Снова поиски

Название новой науки произнесено. Надо теперь, чтобы ее признали, надо, чтобы радовались ее достижениям и огорчались ее неудачами.

И сплоченный, дружный коллектив астроботаников берется за работу.

В 1946 году в «Вестнике Академии наук Казахской ССР» я опубликовал статью, смысл которой в основном сводился к следующему: в мягком климате низких и умеренных широт Земли растениям достаточно поглощать солнечные лучи в нескольких сравнительно узких участках спектра; в суровом же марсианском климате тепла растениям не хватает — они должны поглощать всю длинноволновую часть солнечного спектра, которая несет еще около одной трети солнечного тепла. Длинноволновые полосы поглощения хлорофилла от этого расширяются, сливаются и теряют отчетливость.

Однако теоретический вывод надо было проверить наблюдениями.

Марс находится от Солнца в полтора раза дальше, чем Земля, а потому климат на нем суровый, напоминающий климат Якутии и высоких гор. Вот почему мои сотрудники начали свою деятельность с изучения оптических свойств растений на высоких горах и в полярных странах. Отправлялись экспедиции на близкие к Алма-Ате горы Заилийского Алатау, на Памир, в холодную пустыню Центрального Тянь-Шаня, к устью реки Оби, в Якутию, вплоть до берегов Ледовитого океана.

Агроботанические наблюдения в горах Заилийского Алатау.

В районе Верхоянска и Оймякона климат не менее суров, чем на Марсе, а между тем там живет около 200 видов растений. Сильные морозы, доходящие иногда до 60 градусов и ниже, казалось бы, должны были убить все живое; но приходит весна — зеленеют деревья и кустарники, цветами покрывается земля.

А на берегах Ледовитого океана растет ложечная трава. Она переносит мороз в 46 градусов, иногда даже без снега.

Привыкают растения и к резким сменам температуры. В этом отношении очень характерен Памир. По данным профессора П.А. Баранова, континентальность климата там выражена чрезвычайно резко. Суточные колебания доходят до 60 градусов, а средняя годовая температура отрицательная — 0,9 градуса. Тем не менее памирская растительность очень разнообразна.

Колебания температуры дня и ночи являются основной причиной сильного повышения морозоустойчивости. С этой точки зрения в низких ночных температурах можно видеть скорее положительный фактор — постоянную закалку растений.

Таких примеров можно привести очень много. Но и растения, названные выше, красноречиво говорят о приспособленности их к низким температурам.

Растения холодных областей или принимают подушкообразную форму, как альпийская крупка (вверху), или приобретают подобно арктической иве (внизу), нарисованной в натуральную величину, карликовые размеры.

Но необходимо остановиться на еще одном очень важном примере, который сыграл значительную роль в наших дальнейших научных в выводах.

Я обратил внимание на голубую канадскую ель, растущую во дворе одного из алма-атинских домов.

Сняли спектр этой ели и увидели — полоса хлорофилла отсутствует. Сняли обыкновенную сосну в алма-атинском ботаническом саду — в спектре отчетливая узкая полоса поглощения хлорофилла. Значит, канадская ель и в Алма-Ате сохранила свои оптические свойства, вынесенные из суровой Канады.

Снимая спектр тянь-шаньской ели в ущелье Медео, близ Алма-Аты, мы нашли другое, не менее интересное явление. При температуре воздуха плюс 2 градуса полоса хлорофилла видна очень отчетливо, а на снимке, сделанном через две недели при температуре минус 6 градусов, полоса не видна. В противоположность канадской, тянь-шаньская ель очень быстро приспособилась к температуре воздуха.

Экспедиция астроботаников к устью Оби, в район Салехарда, привезла спектрограммы многих северных растений. У некоторых из них — карликовой березы, кладоники, мытника, центрарии и других — спектр, снятый в июле, то есть даже в самое теплое время года, не дал сколько-нибудь заметной главной полосы поглощения хлорофилла.

Так мы нашли простое и естественное объяснение отсутствия полосы поглощения хлорофилла у марсианской растительности.

Теперь стало ясно, почему «зелень» на Марсе имеет голубой, синий и даже фиолетовый цвет. Если в спектре растения ослаблены красные, оранжевые, желтые и зеленые лучи, то лучи голубые, синие и фиолетовые приобретают большое значение. Значит, в суровом климате растения вместо зеленого могут иметь голубой, синий и фиолетовый цвет.

Ложечница арктическая, или ложечная трава.

Недавно я прочел книжку «Обитель снегов» В.В. Агибаловой и П.В. Ковалева. В ней описывается природа Гималаев, Оказывается, что на Гималаях растут голубые сосны и голубые маки.

В 1950 и в 1951 годах А.П. Кутырева на Памире установила, что уже перед подъемом на Алайский хребет в речных долинах большие пространства пойменных лугов, высоких и сухих мест речной долины имеют коричневато-лиловый или сплошь синевато-лиловый оттенок. Это невольно вызывает сравнение с окраской тех мест поверхности Марса, где возможно предположить наличие растительности.

Окраска колосков некоторых видов мятликов, бескильницы, разных осок и злаков субальпийской растительности и растений в альпийском поясе Памира и Алая преимущественно темная, коричневато-лиловая. Естественно, что луг, покрытый выколосившимися травами этого вида, приобретает коричнево-лиловый фон.

Более сухие места долины покрыты другими видами злаков, преимущественно диким туркестанским ячменем, типчаном, карабашем, или Черноголовкой. Их колоски уже синевато-лиловые, почти фиолетовые с голубовато-матовым налетом. Обширные пространства речных долин, где преобладают эти разновидности злаков, имеют общий синевато-лиловый цвет.

Далее. Сухие южные склоны долин застилают заросли низкорослой полыни, различные лапчатники и некоторые другие растения. Большая их часть покрыта густым войлочным опушением, которое придает голубовато-белую окраску зелени этих видов. Общий фон таких склонов при значительной густоте покрова принимает нежный голубоватый оттенок.

Особенно большое впечатление производит Алайская долина. Она лежит высоко в горах, на высоте 3500—3600 метров над уровнем моря. Климат здесь довольно суровый. Иногда даже в летнее время долину покрывают растения, опушенные войлочным покровом. Тогда голубоватые просторы долины напоминают большое озеро, по которому разбросаны отдельные небольшие ярко-зеленые островки.

Колоски злаков в Алайской долине имеют в большинстве своем темную фиолетово-коричневую окраску.

У злаков Восточного Памира преобладает зеленая окраска листьев, но зато колоски у ¾ видов имеют или темную синевато-лиловую, или коричневую окраску. Особенно темный синевато-лиловый оттенок имеют колоски Черноголовки.

А.П. Кутырева изучала на Памире отражение растениями разных участков солнечного спектра. Найдено, что красные и инфракрасные лучи отражаются в основном культурными растениями южного происхождения, которые ранее на Памире не выращивались.

Собранные спектры растений в изученных районах, после обработки, согласно показали, что оптические свойства земных растений сурового климата сходны с оптическими свойствами растений марсианских.