Як визначити вік?
Його визначають не з цікавості. Найчастіше це - необхідна процедура у випадках прийняття рішення про спил або проведення прищепних процедур.
Існують різні способи:
Більш точний спосіб - підрахунок річних кілець всередині стовбура.
У місцях, де відбувається періодична зміна клімату, у дерев з'являються кола в стовбурі. Процес відбувається, завдяки камбію, розташованому під корою. Це живі клітини, які забезпечують зростання за допомогою свого поділу.
Взимку рослина спить. Життєві процеси в ньому малоактивні. Бурхлива діяльність активізується навесні і триває все літо. У цей час камбій утворює безліч нових клітин, причому забарвлення літніх істотно відрізняється від кольору весняних. У результаті всередині стовбура з'являється тонка світла і більш широка темна смуга.
Темні кола - це річні кільця. У деяких породах дерев вони виділяються більш чітко, в інших ледве видно. Від того, в яких умовах знаходилася рослина, залежить їх товщина.
Визначити, скільки років дереву можна по окружностях на спилі біля основи його стовбура або на пні, що залишився від нього. В ідеалі у рослин утворюється по одному кільцю на рік. Однак природні негативні фактори можуть сприяти появі декількох кілець або їх відсутності в одному році. Якщо вони виражені не чітко, на спил необхідно нанести розчин аніліну, синьку або розбавлені чорнило.
Менш радикальний спосіб, що дозволяє обійтися без спилу - використання бура Пресслера.
Його довжина повинна приблизно відповідати діаметру дерева. Процес не вимагає розпилу:
Після експерименту дереву необхідні невеликі лікувальні процедури із замазування висвіченого отвору.
Годи ́ чні льці, також річні кільця, річні шари [1] - області циклічного приросту тканин у деяких видів рослин, грибів і тварин, обумовлених нерівномірністю розвитку організму.
Вивченням та аналізом річних кілець дерев займається наука дендрохронологія.
За кількістю кілець на спилі судять про вік дерева. У виняткових випадках кількість кілець може не збігатися зі справжнім віком.
Помірний клімат призводить до легко розділених перстнів, тоді як у тропіках вони не відповідальні [уточнити].
Кожне кільце складається з двох частин.
У першій половині вегетації (весняна) більше відкладається провідної тканини (тонка [2], пухка, всередині), а в другій (влітку і восени) - механічних (товста [2], тверда, зовні).
Тропічні рослини (наприклад, драконове дерево) річних кілець не утворюють, оскільки зростають цілий рік.
Ширина кожного кільця може непрямо вказувати на клімат того часу.
Встановлено такі закономірності:
від таксона від віку поступово розширюються, потім - звужуються від походження від предків - широкі шари; із насіння - розвиває вузькі шари від плодоношення звуження кілець до 2-х разів від освітлення у добре освітленого дерева кільця широкі з сонячних сторін, а в густому лісі - порівняно вузькі; для дерева на околиці лісу можна визначати його напрямок до лісу у напрямку вузьких кілець від широти і висоти на крайній півночі або високогір'ї - вузькі кільця від ґрунтів і клімату несприятливі умови потоншають кільця
За шириною кілець встановлюють характер майбутньої рубки
Річні кільця тварин також спостерігаються в тих тканинах і скелетних структурах, які ростуть безперервно, але при цьому піддаються впливу перепадів температури при зміні сезонів року. До них належить чешуючи риб, мушлі молюсків, роги і дзьоби різних тварин, пласкі кістки черепів земноводних, плазунів і риб, кігті, тонкі кістки ссавців і птахів, зуби і плавники деяких риб [1].
Роки життя дерев помірних і холодних широт можна визначити по поперечному спилу їх стовбурів, порахувавши річні кільця (річні шари). Такий шар, як правило, відповідає приросту деревини за один вегетаційний період. Деревина, що народжується навесні і на початку літа, помітно відрізняється від більш пізньої, що з'являється в кінці літа і восени.
Коли дерево тільки починає вегетувати, в деревині утворюється багато широкопросвітних судин. Восени судини формуються вузькі, а сама вона стає більш щільною і темною. Зазвичай перехід від ранньої деревини до пізньої поступовий, зате перехід від пізньої до ранньої простежується досить чітко, і межі між ними хороша видно неозброєним оком. Кожному кільцю, як правило, відповідає один рік. Хоча іноді виникають так звані помилкові кільця. Це відбувається в тому випадку, якщо через несприятливий літ (посуха або холод), воно починає вегетувати восени.
Ось який випадок стався в Тюрі (Естонія) 25 серпня 1818 р. Під час грози блискавка вдарила в 25-метровий 1916; уражене дерево розпиляли на частини. І тут з'ясувалося, що концентричні шари деревини дуба під впливом блискавки відшарувалися один від одного і вільно висувалися на зразок телескопічної антени.
Оскільки щороку товщина стовбура збільшується, то здавалося б, довгожителів треба шукати серед товстих дерев. І, дійсно, довгий час найстарішими вважали дерев-виконинів, що ростуть в Північній Америці, - секвойї і секвойядендрони.
Секвойї - дерева-гіганти: висота - близько ста метрів, діаметр стовбура досягає 8,5 м. Одну таку секвойю пиляли семиметровою пилкою майже два тижні, а щоб перевезти деревину цього дерева, знадобилося 30 залізничних платформ. Ще два цікавих факти. У Національному парку секвойї (США), на пні виконинської секвойї, спиляної в середині XIX століття, підприємливі американці влаштували літній танцмайданчик, де одночасно поміщалися 16 пар танцюючих, 20 глядачів і 4 музиканти.
У Йосемітському національному парку (20 км від Сан-Франциско) відбудеться знаменита секвойя «вахвонах» - велике хвойне дерево. У 1881 р. на місці величезного дупла в її стволі пробили тунель довжиною 8,7 м, шириною 2,5 м і висотою 3 м.
Ще більш значні розміри у секвойядендрона (велінгтонія, мамонтове дерево), діаметр його стовбура досягає 10 м, росте в Каліфорнії на західних схилах Сьєрра-Невади.
Порівняно недавно пальму першості серед дерев-довгожителів секвойя поступилася остистій сосні міжгірній, що росте на кам'янистих схилах гір Вайт-Маунтіна (захід Північної Америки). Ніхто і не припускав, що загалом невеликі дерева (висотою до 10 м) мають такий поважний вік. У 1955 р. одну з таких сосен спиляли для наукових досліджень. Коли ж по річних кільцях підрахували її вік, то вчені були вкрай здивовані: остистій сосні 4900 років! Дослідникам нічого не залишалося, як нарікати на себе за необачність і пошкодувати про скоєне.
Зате інші сосни-старожили були вивчені з особливою обережністю і з 1958 р. взяті під охорону держави. Серед сосен-довгожителів нарахували чимало дерев, чий вік перевалив за 4 тисячі років. Всі дерева-чотирьохтисячники отримали власні імена: «Альфа» - найперше виявлене дерево у віці понад 4 тисяч, «Патріарх» - найтовстіше дерево з остистих сосен (діаметр ствола 3,5 м), «Мафусаїл» - найстаріше живе дерево, йому 4600 років (за біблійними сказами Мафусаїл прожив найдовше серед людей - 969 років).
Річні кільця остистої сосни настільки щільні, що нерозсудливі неозброєним оком. Це не дивно: адже за сто років діаметр стовбура збільшується не більше ніж на 2,5 см. А на одній з ділянок зрізу, - довжиною всього 12 см, - нарахували 1100 річних кілець. Так що найдавніші з остистих сосен з "явилися на Землі тоді, коли в Єгипті фараони почали споруджувати перші піраміди.
Сьогодні, щоб визначити вік дерева, немає потреби його спилювати. Дендрохронологи - фахівці з «читання» річних кілець - висвівають буравчиком стовпчики деревини товщиною з грифель, а потім досліджують їх під мікроскопом.
А японські винахідники сконструювали портативний рентгенівський апарат, за допомогою якого можна робити знімки поперечника стовбура, не завдаючи дереву навіть найменшої шкоди; за цими знімками фахівці визначають не тільки вік дерева, а й його самопочуття (наскільки це слово можна застосувати до дерева).
Ширина річних кілець дерева змінюється рік від року, тому сукупність усіх кілець - літопис, в якому знавець може прочитати все: температурні коливання повітря, кількість опадів, лісові пожежі, навала комах-шкідників, загибель сусідніх дерев. Ширина кожного окремого кільця теж не скрізь однакова, вона залежить від положення дерева відносно сонця, затінення його сусідніми деревами, від напрямку вітрів тощо.
Чи треба розшифровувати деревний літопис? Звичайно потрібно, адже вона допомагає розкрити деякі таємниці минулого. Довгий час американських істориків хвилювала загадка скельного міста, побудованого в XIII ст. в Меса-Верде (США, Каліфорнія). Чому жителі його покинули? Як повідали річні кільця колод, без яких, звичайно ж, не обходилися споруди стародавнього міста, це сталося через багаторічну посуху.
Визначати вік дерев по річних кільцях вперше запропонував Леонардо да Вінчі; він же припустив, що їх ширина залежить від клімату. На зв'язок між приростом річних кілець і метеорологічними факторами - температурою повітря і опадами - вперше вказали українські вчені О. М. Бекетов і Ф. Н. Шведов у другій половині XIX століття. Американські дослідники з дендрохронологічної лабораторії університету штату Арізона встановили за річними шарами остистої сосни, що на заході Північної Америки в 1453, 1601, 1884, 1902, 1941 і 1965 рр. літо було аномально холодним. Дані по 1941 і 1965 рр. збігаються зі спостереженнями метеорологів. Справа в тому, що в роки з холодним літом діяльність камбію (сполучної тканини, що породжує деревину) слабка. Пошкодження клітин деревини, що утворилися влітку, свідчить про вторгнення холодних повітряних мас.
Так, досліджуючи річні кільця остистих сосен і збережених уламків мертвої деревини цих дерев, американські вчені склали зведений кліматичний календар заходу Північної Америки, де аж до 6200 р. до н. е. охарактеризований кожен рік.
Подібні дослідження проводили і в колишньому Радянському Союзі. При Ботанічному інституті АН Литви раніше була дендрокліматохронологічна лабораторія. У ній і створили дендрошкалу, що охоплює 900 років. По кільцях старого кедра, виявленого на Алтаї, вчені встановили, який клімат був у цих місцях з 1020 по 1979 р. По дендрошкалі кедра добре видно, як впливають на клімат 11-річні цикли сонячної активності. А ще підмітили 80 - 90-річні ритми, причину яких поки остаточно не з'ясували.
А в журналі «Nature» за 1976 з'явилося повідомлення про новий метод визначення клімату минулих століть по річних кільцях. Встановлено, що співвідношення ізотопів вуглецю, кисню і водню в земній атмосфері знаходиться в залежності від її температури. Так що, підрахувавши ізотопний склад кожного кільця деревини, можна розрахувати середньорічні температури давно минулих років. Тільки для цього треба встановити кількісну залежність між ізотопним складом річних шарів і відомою середньорічною температурою.
Над створенням деревного термометра працювали вчені Англії, ФРН, США. Свої дослідження вони проводили в Англії, де раніше всіх почали реєструвати температуру навколишнього середовища - близько 300 років тому. Недалеко від місць реєстрації температур досліджували давні дуби та ялиці і проаналізували вміст ізотопів у кільцях. Так проградурували шкалу деревного термометра. Вивчення дерев-старожилів допомогло дізнатися, яка погода була кілька століть тому, коли навіть поняття не мали про те, що тепло і холод можна вимірювати.
Але не тільки про клімат минулих століть можуть повідати річні кільця хвойних рослин. Американські вчені встановили, що в них записані і великі виверження вулканів. Адже при виверженні у верхні шари атмосфери викидається велика маса вулканічного попелу і пилу, яка може залишатися в атмосфері два-три роки. Найдрібніші тверді частинки затримують сонячні промені, тому на землі холоднішає.
Досліджуючи остисті сосни, вчені підтвердили виверження вулкана Етна в 44 р. до н. е. Тільки це виверження було зафіксовано в річних кільцях дерев в 42 р. до н. е.: два роки знадобилося, щоб пригнати хмару вулканічного пилу і попелу від Сицилії до Америки.
Дата виверження Етни добре відома вченим, а ось щодо ще одного великого виверження вулкана Санторін, який знищив мінойську культуру на о. Крит, у істориків була суперечка. Одні вважали, що виверження вулкана Санторін було між 1700 і 1450 рр. По річних кільцях остистих сосен дендрохронологи встановили, що виверження вулкана Санторін відбулося між 1628 і 1626 рр. до н. е.
Років десять тому американський вчений-ботанік А. Г. Джайкобі припустив, що по річних кільцях дерев, що ростуть в районах з сейсмічною активністю, можна визначити, коли стався землетрус і навіть якої сили він був.
У своїх міркуваннях він ґрунтується на тому, що землетрус зазвичай змінює умови, в яких зростав ліс: пошкоджується коренева система, змінюється постачання дерев ґрунтовою водою тощо. Природно, ці фактори позначаються на зростанні дерева і повинні бути записані в річних кільцях. Дійсно, землетруси відзначаються темними кільцями, розширеними з одного боку.
Радянський вчений Н.В. Ловеліус припустив, що в кільцях дерев-старожилів повинна бути інформація про вибухи наднових зірок у Галактиці. Він вивчав спили двох таких дерев: арчі (деревоподібного ялівцю) і амурської листівниці. Коли підрахували річні шари у арчі, виявленої високо в горах Середньої Азії, то стало ясно, що ця рослина з'явилася на світ в 1163 р. і прожила 807 років. За цей час сталося три вибухи наднових зірок - у 1572, 1604, 1700 рр. і ці вибухи вплинули на біосферу Землі. Вибух наднових уповільнив зростання дерев: причому пригноблення досягало максимуму на 15 - 16 рік після вибуху, 30 років потому у дерев зростання нормалізувалося. Які фізіологічні процеси порушуються під впливом вибуху наднових, поки не встановили.
Читаючи літопис кілець, можна витягти й іншу інформацію. Наприклад, дерева можуть розповісти про ступінь забруднення атмосфери в різні роки. Американські фізики по річних кільцях визначають наслідки ядерних випробувань. Хіміки, аналізуючи хімічний склад річних кілець, вивчають розподіл розсіяних елементів у різні періоди.
Щоразу, перечитавши вкотре улюблену книгу, ми знаходимо в ній щось для себе нове, чого раніше не помічали. Так і з літописом річних шарів: пройдуть роки і, можливо, хтось прочитає її по-новому і відкриє для нас зовсім інший зміст цього дерев'яного літопису, написаного Природою.