Причудливый рисунок древесины карельской березы связан с избыточным содержанием сахаров в ее стволе. Таково мнение доктора биологических наук Л.Л.Новицкой, которая вместе со своими коллегами из Института леса Карельского НЦ РАН уже несколько лет исследует механизм образования узорчатой древесины у карельской березы.
Карельская береза знаменита на весь мир удивительно красивой узорчатой древесиной с темными вкраплениями. К сожалению, эти деревья - большая редкость, а их искусственное разведение сопряжено с большими сложностями. Не все потомки карельской березы получают по наследству ее прекрасную древесину, а генетические закономерности этого явления пока точно не известны. Определить, будет ли древесина узорчатой, можно только через 8-10 лет, хотя у некоторых растений признаки "карелистости" могут проявиться уже в возрасте 4-5 лет, а у других - только в 15-20 лет.
Ученые сравнили по три березы с обычной и узорчатой древесиной, растущих на Агробиологической станции Карельского научного центра РАН около Петрозаводска. Деревьям было по тридцать лет. За это время обычные березы успели достигнуть высоты 11-13 метров, а диаметр их стволов на уровне человеческой груди составляет 13-17 см. Высота карельских берез была всего 5-8 метров, а ствол неровный, в утолщениях и перетяжках.
Исследователи выбрали на каждом дереве по три хорошо развитых ветви из разных частей кроны и подсчитали на них побеги. У березы есть два типа побегов. Один - удлиненный, или ростовой. Такие побеги растут и покрываются листьями в течение всего теплого времени года и почти все питательные вещества, которые синтезируют их листья, тратят на собственный рост. Только ближе к осени они начинают производить сахара на запас. Второй тип побегов - укороченный. После развертывания почек на этих побегах сразу развертывается от двух до четырех листочков, и больше побег не растет, а фотосинтез в его листьях обеспечивает дерево запасом сахаров. Поэтому чем больше на березе укороченных побегов, тем больше сахаров она запасает. Оказалось, что на ветвях карельской березы укороченных побегов больше, чем у обычной. Причем укороченные побеги обычной березы обычно имеют два листа, редко три, а на карельской березе довольно часты трех- и четырехлистные побеги, а их листья по размеру значительно превосходят листья березы обыкновенной и, следовательно, образуют больше сахаров.
Большее число укороченных побегов в кроне карельской березы, большее число листьев на них и их большая площадь в конечном итоге обеспечивают и большее содержание сахаров в ткани ствола, причем в течение всего периода вегетации. Запасающие клетки ствола карельской березы содержат большое количество запасных веществ. Даже проводящая система древесины буквально забита крахмалом, липидами и танинами. В крупных вакуолях исследователи обнаружили большое количество сахаров. Их больше, чем нужно для роста березы, дерево не успевает их усвоить, и они откладываются в проводящих пучках, нарушая структуру древесины.
Исследователи уже попробовали вводить растворы сахарозы разной концентрации непосредственно в ствол обычной березы, в его ростовую зону, и добились изменения структуры древесины. Кто знает, возможно, карельскую березу скоро будут выращивать на плантациях.
***