Почва: волшебная субстанция, без которой не было бы жизни на земле
Грязь. Жижа. Земля. У нас много синонимов для этого вещества, но, положа руку на сердце, можно сказать, что мы практически о нем не задумываемся. Да и думать там нечего. Но без почвы жизнь, возможно, никогда бы не смогла процветать вдали от воды. Без почвы мы определенно были бы мертвы. Почва имеет решающее значение практически для каждого аспекта жизни на земле, от хранения и фильтрации воды до регулирования климата, предотвращения наводнений, круговорота питательных веществ и разложения. Грязь под ногами является исключительным источником биоразнообразия: по некоторым оценкам, порядка четверти всех видов живут в земле. И мы до сих пор не открыли всех ее сокровищ: в январе 2015 года ученые объявили, что первый новый антибиотик за последние 30 лет был обнаружен в почвенных бактериях.
«Биоразнообразие почвы остается в значительной степени незамеченным, но имеет решающее значение для здоровья людей», — говорят Тандра Фрейзер и Диана Уолл из Global Soil Biodiversity Initiative.
ООН назвала 2015 год Годом почв, и 5 декабря был Всемирным днем почвы. Если когда-нибудь и наступит время отдать дань этой недооцененной субстанции, то это время сейчас. Откуда берется почва и почему она играет основополагающее значение для жизни на земле?
Метеорит Мерчисон: углеродистый хондрит
Во время рождения Солнечной системы, до того как образовалась наша планета, строительные блоки почвы скрывались в чернильной темноте космоса. Об этом свидетельствуют метеориты, известные как углеродистые хондриты, которые появились на рассвете Солнечной системы и которые богаты глинистыми минералами, из которых состояла самая ранняя почва на нашей планете.
После образования Земли, около 4,6 миллиарда лет назад, эти богатые глиной первобытные почвы оказались разбросаны по нашей молодой планете. Но условия были жесткими: частые и массивные падения метеоритов плавили и измельчали крупные объемы этих первых залежей весьма скоро после их формирования.
«Существует дискуссия о том, могла ли вся поверхность Земли быть расплавленной», — объясняет Грегори Реталлак, эксперт по древним почвам из Университета штата Орегон в Юджине, США. Он поддерживает теорию о том, что не больше половины Земли было расплавлено одновременно.
Примерно 3,8 миллиарда лет назад условия на Земле начали стабилизироваться. Постоянная метеоритная бомбардировка, которая превратила планету в ад, к этому моменту пошла на спад, позволив конденсироваться жидкой воде с образованием озер и морей. Это важный момент в истории почвы. Жидкая вода выветрила твердые породы Земли, создав минеральные вещества и образовав больше постоянной почвы.
Первая жизнь на Земле появилась, вероятно, чуть позже, примерно 3,5 миллиарда лет назад; об этом говорят самые ранние свидетельства, которые мы нашли в окаменелостях, которые образовались на скалистых берегах и напоминают микробные маты — строматолиты — которые до сих пор находят на Земле.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Почти с самого начала существования жизни почва начала подвергаться влиянию — и также влиять — жизни. К примеру, те первые микробные маты состояли из фотосинтезирующих организмов, которые вырабатывали огромные объемы органических веществ, используя энергию солнца. Эта органическая материя постепенно выстраивалась на береговой линии, где смешивалась с минералами, высвобожденными из пород под действием эрозии, создавая, возможно, первую истинную почву.
Современные строматолиты в Австралии
Но это была не та почва, к которой мы привыкли. Та почва с трудом сохраняла воду и питательные вещества, которые могли поддерживать жизнь. Емкость почвы зависит от пор, которые образуются между гранулами; простая структура первой почвы означала, что та быстро осушалась, в процессе чего вымывались питательные вещества. Из-за этого земля оставалась негостеприимной средой обитания, и жизнь была ограничена береговой линией, где вода была более доступной.
Ни один организм не имел приспособлений, которые позволяли бы ему отойти от берега и полностью колонизировать некачественную землю. Ключом к колонизации земель стало сотрудничество — если точнее, появление лишайников между 700 и 550 миллионов лет назад.
Лишайники весьма примечательные организмы. Их ткани образованы мутуалистическими взаимосвязями водорослей и грибов, а иногда также бактерий — эти организмы представляют три различных царства жизни. Лишайники являются чрезвычайно устойчивыми и прекрасно адаптируются, благодаря этому уникальному симбиозу.
Водоросли могут фотосинтезировать, обеспечивая лишайник энергией, а грибок собирает воду, спасая лишайник от обезвоживания. Грибы имеют длинные тонкие нити, которые прекрасно собирают воду из окружающей среды, а также могут утилизировать воду во время дыхания. Что более важно, лишайники, содержащие фотосинтезирующие бактерии — цианобактерии — способны вытягивать из окружающей среды азот, который выделяется после их смерти, удобряя почву.
Работая вместе, эти разнообразные организмы объединяли свои навыки, чтобы колонизировать мрачные безжизненные почвы, покрывавшие континенты полмиллиарда лет назад. Даже сегодня лишайники являются одними из самых легко адаптирующихся организмов на Земле.
Лишайники весьма стойкие организмы
«Лишайники могут колонизировать голые скалы, — говорит Пол Фальковский из Университета Рутгерса в Нью-Джерси, США. — Они также производят органические кислоты, которые повышают выветривание горных пород».
Это означает, что лишайники не только продвигались к первым почвам на Земле — они также меняли их. Ускоряя выветривание горных пород, лишайники выпускали еще больше питательных веществ в почву, делая ее более плодородной, и прокладывали путь для других форм жизни. «Лишайники играли важнейшее значение в колонизации растениями земли», — говорит Фальковский.
Вторая волна колонизации началась 440 миллионов лет назад — очень скоро первые наземные растения начали изменять почву вокруг себя. «Они создали более выраженную структуру почвы, — объясняет Реталлак, — и способствовали выделению питательных веществ, фосфора и калия в почве. Этот процесс удобрил как сушу, так и море».
Ключом к удобряющей силе растений были грибы в их корневой системе. Эти «микоризы» появились 500 миллионов лет назад, еще до того, как у растений появились корни.
Подобно грибам в лишайниках, микориза получала энергию, сотрудничая с фотосинтезирующими растениями. И, опять же, как с лишайником, выгоду получали обе стороны: микориза наращивала нити, расширяя охват растения и делая его более стабильным, позволяя ему высасывать азот и другие питательные вещества из почвы.
Нити микоризы также зарывались в породы, выпуская питательные вещества, фосфор, кальций и железо, способствуя росту объема почвы.
Почва важна для многих видов жизни
Ученые считают, что эти мутуалистические отношения имели важнейшее значение для эволюции наземных растений — и эта гипотеза укрепилась 15 лет с открытием 460-миллионолетней ископаемой микоризы.
«Эти взаимовыгодные отношения помогли растениям колонизировать земли до того, как у них появились корни, и до образования известной нам сегодня почвы, — объясняет Кэти Филд из Университета Лидса в Великобритании. — Со временем растения эволюционировали, чтобы стать более конструктивно сложными, разрабатывали обширную систему сосудов, листьев и корней». Это принесло еще больше органического вещества в почву и помогло стабилизировать ее от эрозии.
Сегодня мутуалистические отношения вроде таких формируют основу глобального круговорота питательных веществ, без которых мы бы голодали. Более 80% современных растений образуют связи в виде микоризы с нитчатыми грибами, и они играют важную роль в высвобождении азота в почве.
Микориза также образует огромные сети, которые стабилизируют структуру почвы и позволяют растениям сообщаться — такой себе «интернет Земли».
Корни растений — дом для грибов
Пока растения постепенно колонизировали землю и выводили огромные количества органического вещества в почву, ее способность хранить воду увеличивалась. Хранение и фильтрация воды даже сегодня — одна из важнейших ролей почвы: мы зависим от нее, получая питьевую воду и орошая свои угодья. Способность хранить воду у почвы также важна для снижения риска наводнений и предоставляет важный буфер против засухи.
Вода в почве имеет два названия. Ниже определенного уровня, где почва насыщена, она называется грунтовой водой; выше, где воды меньше, она упоминается как влажность почвы.
Грунтовые воды составляют 20% мировых запасов пресной воды, хотя в общем выражении это меньше 1% всей воды на Земле. Это важный резервуар для нашей питьевой воды и ирригационных систем.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Есть в эволюции современных почв последняя глава. Где-то между 490 и 430 миллионов лет назад животные впервые вышли из океанов и начали колонизировать все более цветущую землю. Где-то 420 миллионов лет назад процветали наземные беспозвоночные — и почва, как следствие, менялась.
Эти первые жители земли были травоядными, поглощали маты водорослей и лишайники, которые царили на земле, и возвращали питательные вещества в почву. Они также начали зарываться и колонизировать почву, наполняя ее мертвой органической материей и тщательно смешивая ее с глиной и другими минералами, выветренными из камней. Их действия снабдили почву еще более отличной структурой и помогли растениям в дальнейшем развитии вдали от воды.
Разнообразие живых организмов в почве быстро увеличивалось. Появились новые беспозвоночные, многоножки, ногохвостки, клещи и первые предки пауков. Примерно 360 миллионов лет назад почва уже была по большей части такой, как сегодня, и уже тогда можно было найти весь список сортов почвы под ногами — включая болотные и лесные почвы.
«На Земле появились все основные сорта почвы за исключением почвы пастбищ, — объясняет Реталлак. — Луга появились лишь 65 миллионов лет назад, после исчезновения динозавров».
История почвы была сформирована физическими факторами и живыми организмами, в процессе динамического образования цепочки взаимодействующих событий, на заре геологического времени, миллиарды лет назад. История почвы продолжает разворачиваться, как следствие наших действий в течение последних нескольких столетий.
До 1960 года цикл азота по всему миру был примерно сбалансирован. С тех пор использование азотных удобрений выросло на 800%. Слишком много питательных веществ может быть хуже, чем ничего, — избыток азота вымывается в реки и ручьи, где приводит к цветению водорослей, высвобождению закиси азота, опасного парникового газа и порождает опасность для здоровья человека.
Это изменение — крупнейшее в азотном цикле за 2,5 миллиарда лет, и оно может иметь серьезные последствия для наших продуктов питания и климата. (Подробнее об изменениях климата можно почитать здесь).
Нарушения ключевых питательных циклов в почве вызывают особенное беспокойство, поскольку почвенная система имеет тенденцию медленно реагировать на изменения — любой вред, который причиняют люди сегодня, возможно, придется исправлять десятками или сотнями лет.
Почва также может быть прямым источником парниковых газов. Улавливая органическую материю, почва является одним из крупнейших хранилищ углерода, мешающих ему стать углекислым газом в атмосфере. Но когда сжигают торфяники, углерод находит свой путь обратно в атмосферу.
Современные методы ведения сельского хозяйства также вредны для микоризы, они снижают способность наших культур получать жизненно важные питательные вещества и ухудшают структуру почвы в этом процессе.
В сущности, наше сельское хозяйство оборачивает вспять миллиарды лет эволюции почвы и делает нашу почву более уязвимой к эрозии. По сути, половина верхнего слоя почвы мира, самая активная и важная часть почвы, была утрачена за последние 150 лет.
Разрушенная почва удерживает меньше воды и питательных веществ, на ней сложнее выращивать урожай, земля становится уязвимой к наводнению и засухе. Осадкам из почвы тоже нужно куда-то деваться, поэтому эрозия почвы загрязняет наши реки и ручьи, убивая организмы, в них живущие.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
И эта проблема лишь усугубляется. Интенсификация сельскохозяйственных процессов разрушает почвы по всему миру, и когда население планеты достигнет 9 миллиардов к 2050 году, безопасность будущего нашей пищи будет под большим вопросом.
Хорошие новости в том, что если мы начнем заботиться о почвах мира уже сегодня, то среди прочего сможем воспользоваться их способностью накапливать углерод, что поможет нам в борьбе с последствиями изменения климата.
Возможно, мы нечасто об этом задумываемся, но почва молча поддерживает наше существование. Защищая почву как важную часть мировой экосистемы сегодня, мы будем в полной уверенности, что она продолжит обеспечивать нас чистой водой, вкусной едой и гостеприимным климатом в далеком будущем.
Источник
Без почвы не жилец
Можно ли оставаться русским писателем, живя не в России?
Написать эти заметки подвигло меня чтение публицистики двух любимых моих писателей — Гайто Газданова и Леонида Леонова.
В 1931 году, в Париже, Гайто Газданов, размышляя об эмигрантской литературе, сказал, что основная ее проблема — воздействие на младую литературную поросль писателей старшего поколения.
«Главная ошибка по отношению к ним,— уверял Газданов,— заключается в том, что нынешнее эмигрантское поколение не знает одной простой вещи: в России эти писатели — за одним-двумя исключениями — никогда не были на первом плане. Им ошибочно присудили не принадлежащие им качества — и стали усердно у них учиться: естественно, что результаты получились самые плачевные».
В 1932 году, в Москве, Леонид Леонов, размышляя о советской литературе и о Горьком, произносит другую весьма крамольную вещь: «. это один из немногих старых писателей и во всяком случае единственный такого масштаба мастер, оставшийся вместе с нами». То есть с советскими людьми.
Налицо очевидное противоречие. Газданов уверен, что в эмигрантской литературе мастерами в подавляющем большинстве считают тех, кто таковыми не является. Леонов, напротив, уверен, что все мастера, кроме Горького, страну Советов не признали и жить в Советском Союзе, в отличие от Алексея Максимовича, не собираются.
Видно, что и Газданов, и Леонов печалятся не только о собственно литературе, но и о языке, о речи — их пугает отсутствие видимых ориентиров вокруг.
Так где ж они были, эти мастера слова? В России? за ее пределами? или их почти не было вообще?
В советских учебниках, помню, писалось, что главные, лучшие и основные писатели приняли Октябрьскую революцию 1917 года, а за рубежи уехало несколько отщепенцев: Гиппиус, Мережковский и, по роковому недопонимаю, Бунин. Зато вернулись Алексей Толстой и, позже, Александр Куприн, и никуда не уехали Брюсов, Пришвин, Вересаев, Сергеев-Ценский, Вячеслав Шишков (последнюю фамилию точно помню в учебнике — я тогда уже был мальчик начитанный и знал, что Шишков выпустил первую книгу в 1916 году, то есть относить его к мастерам старой школы было не совсем честно — подгребли для массовости).
Потом, в постсоветское время, возобладала точка зрения противоположная: все мастера уехали, а кто остались, кроме циника Алешки Толстого, ушли во внутреннюю эмиграцию: тот же Пришвин, например, и Андрей Белый так и не стали правоверными советскими писателями. Про Шишкова вообще забыли — хотя, как ни странно, его переиздают очень часто — просто он каким-то чудом не проходит по ведомству советской литературы, а числится, скорей, в числе литературы этнографической, где-то меж Мельниковым-Печерским и Маминым-Сибиряком.
Здесь вроде бы должно написать: сегодня пришло время спокойно согласиться с тем, что литература в Гражданскую была разрублена ровно пополам и что по обе стороны советской границы жило истинное русское слово.
Но я так не напишу.
Я, может быть, и без злорадства — но соглашусь с Газдановым.
Русская литература осталась в Советской России, хотя здесь можно сказать — просто в России, и именно там она выживала и выжила.
К концу 30-х годов, то есть спустя всего двадцать лет после первой волны эмиграции никакой эмигрантской литературы почти не осталось. Старые мастера доживали свой век, новой литературы не появилось. В прозе можно назвать только два по-настоящему больших имени — Газданов и Набоков. Пожалуй, еще Алданов, который писать начал до революции, но дебютировал как замечательный исторический романист уже в эмиграции. Может быть, еще Борис Поплавский. Но он умер в 1935-м. А Набоков с 1939 года пишет и публикует новые книги на английском языке.
За то же самое время в Советской России было создано столько шедевров, что пересчитывать их — пальцев не хватит.
Бабель написал «Конармию». Катаев — «Отец» и «Время, вперед!». Всеволод Иванов — «Партизанские повести». Ильф и Петров «12 стульев» и «Золотой теленок». Леонов — «Вор» и «Дорогу на океан». Платонов — «Епифанские шлюзы» и «Чевенгур». Шишков — «Угрюм-реку». Шолохов — «Тихий Дон». Фадеев — «Разгром».
А ведь еще были Гайдар, Зощенко, Каверин, ранний Лавренев, Паустовский, Фурманов, ранний Федин, Шкловский, да кого только не было. Мы еще не называем Булгакова, Мариенгофа или Добычина: понятное дело, что писать прозу, находясь в стране Советов — это еще не значит быть советским писателем. Но, важно заметить, они жили именно в России — собственно об этом мы и ведем речь, а не выясняем в очередной раз отношения между советской и несоветской литературой.
Что до старых мастеров, о которых говорили Леонов и Газаднов, то тут, что в России, что за ее пределами, какое-то время — если судить по гамбургскому счету — сохранялось ощутимое равновесие.
Ну, Горький и Бунин, тут нечего сказать.
Да, там Борис Зайцев написал «Золотой узор», а Шмелев безусловные шедевры «Солнце мертвых» и «Лето Господне». Но Шмелев, надо сказать, написал еще неперечетное количество книг не самого высокого литературного уровня — недаром тот же Газданов столь едко отзывался о нем, имея, судя по всему, в виду и его тоже, когда говорил о тех литераторах, что только по недоразумению числятся в учителях.
Зато здесь, в России, Вересаев написал лучший свой роман «В тупике», и Серафимович — восхитительный «Железный поток». А уж сколько всего написал Сергеев-Ценский — нисколько не меньше Шмелева. И не хуже, наверное, по уровню; хотя и не лучше.
Наконец, вряд ли кому-нибудь даже сегодня придет в голову спорить с тем, что «Петр Первый» Алексея Толстого или «Разин Степан» Чапыгина хуже исторических сочинений Мережковского или Ивана Наживина. Просто потому что — не только не хуже, но несравнимо лучше.
Но время шло, и ситуация менялась все очевиднее. К началу 60-х годов XX века в эмиграции живут несколько миллионов русских людей, эмигрантов первой и второй волны, у которых родились уже дети, а у кого и внуки. В России в это время становятся известны или начинают публиковаться Юрий Трифонов, Валентин Распутин, Юрий Бондарев, Фазиль Искандер, Василий Белов, Андрей Битов, Виктор Астафьев, Василий Шукшин. Что до эмигрантской литературы — ее к тому моменту было почти не разглядеть, она растворилась — и затем всерьез пополнялась лишь за счет вновь прибывших за кордон: Виктора Некрасова, Солженицына, Аксенова, Лимонова.
Мастера, об отсутствии которых печалился Газданов за границами России, не удержали в ладонях теплоту русской речи — а вот в стране Советов, со всей ее очевидной кровавой свистопляской и чудовищным унижением тысяч и тысяч людей, литература сохранилась.
Выходит, что власть тут вообще ни при чем.
Да, если бы произошло чудо и Советский Союз не распался, но, напротив, модернизировался, пошел на послабление режима и перестал гнать на Запад свою буйную интеллигенцию — эмигрантская литература стремительно сошла бы на нет.
Но, собственно, зачем Советскому Союзу модернизироваться, чтобы проследить эти процессы? Вполне можно взглянуть из дня сегодняшнего, чтобы убедиться: на русском пишут только эмигранты в первом поколении. Только они!
Здесь, наконец, надо произнести одну невеселую истину.
Русский — не иврит. Он в неволе не живет.
Никто и не сосчитает, сколько веков не было в помине никакого Израиля, но в 1755 году в Германии начинает выходить литературный журнал на иврите «Кохелет мусар», а в 1784 году альманах «Ха-Меассеф». Почти одновременно на иврите начинают писать Н. Вессели в Германии, Моше Хаим Луццатто в Италии и И. Невахович в России.
Собственно, с тех пор с еврейской литературой все в порядке — хоть и шедевров, прямо скажем, было немного, но зато привычка к родному слову не покинула гортань.
Мы себе можем представить, что через пятьсот лет после переселения русских на чужбину — появится литературный журнал на русском языке? Хорошо, возьмем не пятьсот — а двести пятьдесят или даже сто лет. Мало ли русских разметало по свету — и что? Где услышать их потомков? На Аляске? В Турции? В Малой Азии, возле озера Маньес, куда в середине XVIII века огромной общиной переселились казаки, успевшие побунтовать при Петре Первом в вольнице смутьяна Кондратия Булавина?
Когда Бог вдруг раздумаеть беречь и хранить нас и России не станет — не станет вскоре и русского языка, вот что. Опыт русских эмиграций должен нас этому научить.
Если мы потеряем свои земли, нас быстро сотрут из памяти людской.
И старым мастерам, о которых печалился Гайто Газданов, сколько бы их ни осталось к страшному дню потери Родины,— вскоре некому будет передать свою речь. Их мало кто услышит, мало кто поймет. А если услышит и поймет — то скоро забудет все, что понял.
Забудутся Пушкин и Блок.
Засмеются дикой тарабарщине люди, услышавшие спустя не столь великое количество лет нелепую и невнятную речь: «Гой ты, Русь, моя родная, Хаты — в ризах образа. Не видать конца и края — Только синь сосет глаза. Как захожий богомолец, Я смотрю твои поля. А у низеньких околиц Звонно чахнут тополя».
И никакого русского Возрождения не случится никогда: кому мы нужны, если не нужны самим себе?
Надо держаться за свою землю всеми пальцами: нет ни у нас, ни у нашего языка иного пристанища.
Источник