Европейский сорняк губит американские леса
Завезенная в Америку из Европы в XIX веке чесночная горчица — травянистое растение, используемое в качестве приправы — быстро расселяется по Северной Америке, вытесняя местную флору. Ученые из США, Канады и Германии обнаружили, что выделяемые сорняком вещества препятствуют развитию симбиотических грибов, необходимых для роста местных деревьев. Дальнейшее распространение горчицы может привести к деградации лесов на значительных площадях в США и Канаде.
Разрушительное воздействие человека на природу многогранно и всеобъемлюще. Помимо прямого истребления диких видов и уничтожения местообитаний, немалый вред естественным экосистемам приносят виды-вселенцы, которых люди систематически заносят — когда намеренно, а когда и случайно — в те районы земного шара, где эти виды никогда раньше не жили. Некоторые вселенцы начинают бурно размножаться на «новой родине», вытесняя местную флору и фауну. Этому может способствовать отсутствие природных врагов (хищников, паразитов) или более высокая конкурентоспособность пришельцев по сравнению с местными жителями. Примером могут служить ядовитые жабы, завезенные 70 лет назад в Австралию для борьбы с насекомыми-вредителями.
Наибольшую опасность представляют те из «непрошенных гостей», кто способен нарушить сложившуюся систему экологических связей и тем самым вызвать крах местных сообществ. Именно к таким печальным последствием может привести стремительное распространение чесночной горчицы Alliaria petiolata в североамериканских лесах.Из 4500 видов растений и животных, занесенных в США с начала европейской колонизации, чесночная горчица оказалась одной из самых зловредных. Это исконно европейское двухлетнее теневыносливое растение, имеющее ограниченное применение в кулинарии и народной медицине, было завезено в окрестности Нью-Йорка во второй половине XIX века и с тех пор успело захватить обширные территории в США и Канаде.
Распространение большинства видов-вселенцев зависит от того, в каком состоянии находятся местные сообщества. Сложившееся, устойчивое сообщество (например, лес) с ненарушенной системой экологических связей успешно противостоит большинству захватчиков. Поэтому многие пришельцы ограничивают свою экспансию теми районами, где естественные экосистемы по каким-то причинам (чаще всего из-за деятельности человека) угнетены или разрушены. Чесночная горчица, однако, в последние десятилетия заполонила не только вырубки и пустыри, но и вполне здоровые лиственные леса. Как выяснилось, это угрожает самому существованию лесов, поскольку там, где разрослась горчица, резко замедляется рост молодых деревьев. Ученые из США, Канады и Германии установили причину этого тревожного явления: оказалось, что чесночная горчица выделяет вещества, препятствующие развитию почвенных грибов — симбионтов лесных растений. Эти грибы образуют с корнями особую симбиотическую ассоциацию — микоризу. Для большинства растений, приуроченных к развитым сообществам (таким как лес), симбиотические грибы жизненно необходимы — они снабжают их питательными веществами и увеличивают всасывающую поверхность корней. Чесночная горчица, в отличие от деревьев, в грибах-симбионтах не нуждается. Этим она сходна со многими «пионерными» растениями, предпочитающими расти не в сложившихся сообществах, а в нарушенных (растения-пионеры первыми заселяют пустыри, гари и т. п.). На своей «исторической родине», в Европе, чесночная горчица является типичным обитателем нарушенных сообществ. Ученые установили, что молодые деревья, относящиеся к доминирующим на востоке США видам (клены Acer saccharum и A. rubrum и ясень Fraxinus americana) гораздо хуже растут на почве, где ранее произрастала горчица, причем микориза на их корнях в такой почве практически не образуется. Точно такие же нарушения роста и отсутствие микоризы наблюдались и при выращивании этих деревьев на стерилизованной почве (независимо от того, росла ли раньше на ней горчица). Добавление в незараженную почву водного экстракта чесночной горчицы оказывает такой же угнетающий эффект на рост деревьев и развитие микоризы, как и живые сорняки. Кроме того, было установлено, что экстракт чесночной горчицы подавляет прорастание спор микоризных грибов. Для проверки своих выводов ученые провели эксперименты еще с 16 видами растений, характеризующимися разной степенью зависимости от микоризы. У всех 16 видов экстракт чесночной горчицы в одинаковой (весьма сильной) степени угнетал развитие микоризы на корнях, при этом рост самих растений замедлялся в наибольшей степени у тех видов, которым микориза наиболее необходима.
Химическая природа веществ, при помощи которых горчица подавляет развитие симбиотических грибов, пока неясна. Неизвестно и влияние этих веществ на другие почвенные грибы и бактерии. Однако не вызывает сомнений, что дальнейшее безудержное распространение чесночной горчицы может привести к деградации лесных сообществ на больших территориях Северной Америки.
