Исследователи тунгусской проблемы, побывавшие в районе падения космического тела в последние годы [51, 59, 63, 65, 88, 128—131], отмечают аномально бурный прирост деревьев на месте катастрофы (рис. 35—37). Изучение причины такого аномального прироста деревьев имеет значение для выяснения природы космического тела, а возможно, и для выяснения его химического состава.
Рис. 35. Аномально бурный рост молодых деревьев в районе Тунгусской катастрофы. Срез живой лиственницы, выросшей после катастрофы в районе эпицентра, 47 лет (а); срез лиственницы-сухары из эпицентра, выросшей до 1908 г., 150 лет (б)
Однако причины сильного прироста растений в районе Тунгусской катастрофы до сих пор еще не выяснены. К.П. Флоренский и некоторые другие исследователи считают, что аномальный прирост деревьев является косвенным следствием Тунгусской катастрофы и объясняется влиянием света и удобрений в прореженной после вывала леса тайге и на удобренной после пожара почве [51, 59, 88 и 131]. Некоторые авторы предполагают, что усиленный прирост деревьев после катастрофы можно объяснить изменением уровня слоя вечной мерзлоты в области разрушений [130]. Другие авторы, кроме изменения экологических условий произрастания, вызванных вывалом леса и лесным пожаром, допускают возможность стимуляции роста растений под влиянием вещества распылившегося космического тела, которое «могло сыграть роль эффективного микроэлементного удобрения» [63, 128, 129]. В работе [65] автором данной книги сделан вывод о том, что аномальный прирост деревьев является непосредственным следствием катастрофы и объясняется действием нового, еще не изученного фактора — стимулятора роста растений, который образовался в результате взрыва Тунгусского космического тела. Рассмотрим этот вопрос более подробно.
Обобщая материал наблюдений, можно отметить следующие особенности восстановления тайги на месте катастрофы:
1. Аномально бурный прирост, по-видимому, имеет общий характер для всей растительности в районе катастрофы (рис. 35—37). Например, мхи на открытых болотистых местах также имеют усиленный прирост после 1908 г. (рис. 38).
2. Старый, сильно прореженный вывалом лес и отдельные деревья, сохранившиеся после катастрофы на расстоянии не более 10 км от эпицентра, имеют усиленный прирост после 1908 г. Из этой группы следует исключить деревья, получившие повреждения во время взрыва, у них после 1908 г. в результате повреждений усиленного прироста может и не быть.
Рис. 36. Влияние Тунгусского взрыва 1908 г. на прирост деревьев. Срез лиственницы (227 лет), пережившей катастрофу в районе эпицентра
3. Деревья, растущие в обширных рощах без вывала и пожара, уцелевшие после взрыва на расстоянии не далее 7— 8 км от эпицентра, после 1908 г. растут в несколько раз (в 2— 3 раза) быстрее, чем до катастрофы (рис. 36). Такие рощи наблюдаются, например, в 6 км на запад от избы Кулика и на берегах р. Хушмы, в 5—6 км на юг от эпицентра взрыва.
4. Молодая тайга на месте вывала и пожара леса стала восстанавливаться через 5—7 лег после катастрофы. Причем хвойные деревья стали восстанавливаться через 7—9 лет с отставанием от лиственных деревьев на 2—3 года. В отдельных местах встречаются даже деревья — ровесники катастрофы — в возрасте около 60 лет. Такое относительно быстрое восстановление тайги после пожара говорит о слабости вторичного таежного пожара, возникшего в результате взрыва космического тела (под первичным пожаром в районе катастрофы понимается ожог деревьев световым излучением взрыва, в результате которого возник вторичный пожар, который, возможно, продолжался в течение нескольких дней).
Рис. 37. Увеличение годичного прироста дерева по диаметру после 1908 г., пережившего катастрофу в районе эпицентра: 1 – лиственница из эпицентра, 227 лет; 2 – лиственница из Ванавары, 266 лет (65 км от эпицентра)
5. Молодые деревья, выросшие после катастрофы на месте вывала и пожара, растут в несколько раз (в 7—8 раз) быстрее, чем в обычной тайге. Например, в районе эпицентра средний годовой прирост лиственницы до катастрофы за первые 45 лет жизни составляет 0,3—0,5 мм по диаметру, а после 1908 г. молодые лиственницы за 45 лет жизни уже догнали в своем росте старые 250—300-летние лиственницы и имеют годовой прирост в толщину 5—6 мм, а в отдельных случаях 15—18 мм (рис. 35). Аномально бурный прирост молодых деревьев в эпицентре взрыва показывает, что после катастрофы условия роста деревьев в этом районе существенно изменились. Условия роста леса характеризуются бонитетом насаждения и делятся на 5 основных классов бонитета [132]. 1-й класс характеризует наилучший прирост деревьев, 5-й класс — наихудший. Классификационным признаком бонитета является средняя высота деревьев в определенном возрасте [132].
Рис. 38. Увеличение прироста мха после 1908 г. в районе эпицентра Тунгусского взрыва: 1 – прирост мха до 1908 г.; 2 – обожженный слой мха, относящийся к 1908 г.; 3 – прирост мха в последние годы (срез взят в 1960 г.)
По этим признакам условия роста в тунгусской тайге на месте катастрофы (до 1908 г.) и в прилегающих районах (до 100—200 км от эпицентра) относятся в основном к 4—5-му классам бонитета, средний годовой прирост деревьев в высоту составляет 5— 15 см, а после катастрофы в районе эпицентра условия роста относятся к 1 и 1а классам бонитета, средний годовой прирост деревьев в высоту составляет 35—45 см (рис. 39, табл 8). В зоне разрушений, вызванных взрывом космического тела, после 1908 г. условия роста насаждений изменились на 3, а в районе эпицентра на 5(!) классов бонитета в сторону улучшения роста деревьев (рис. 39), что в обычных условиях роста тайги маловероятно.
6. Одной из интересных особенностей восстановления тайги в районе катастрофы является зависимость изменения годового прироста от расстояния до эпицентра. Обобщение фактического материала показало, что аномально бурный прирост деревьев после катастрофы наблюдается только в районе эпицентра (область диаметром около 10—15 км) и очень быстро уменьшается с удалением от него. Так, на расстоянии более 10 км от эпицентра, кроме южного направления, увеличение прироста деревьев после катастрофы практически не наблюдается (рис. 40), несмотря на то, что пожарище простирается до 18 км, а вывал леса — до 25—30 км.
Для сравнения приведем особенности восстановления тайги на месте обычного таежного пожара или вырубки.
1. Старый прореженный лес, оставшийся на месте вырубки или пожара, растет в несколько раз быстрее обычного. Этот факт мы обнаружили как на старых пожарах (100—150 лет тому назад), так и на вырубках леса 10—15-летней давности в районе поселков Ванавары и Оскобы (65 и 100 км от эпицентра взрыва 1908 г.). Это объясняется тем, что световой режим оказывает очень сильное влияние на рост дерева.
2. Молодняк, который вновь вырастает на месте вырубки или пожара, при своей естественной густоте не имеет никаких преимуществ и растет нормально. Молодая тайга, восстанавливаясь на месте пожара, повторяет материнскую тайгу в данном месте и, вырастая, сливается с окружающим лесом. Иначе по приросту тайга в целом была бы неоднородной, так как на каждом месте тайги когда-нибудь да был пожар, и в каждом месте тайга вырастала вновь.
3. На месте пожарища протяженностью в несколько десятков километров, что говорит о большой силе пожара, тайга начинает восстанавливаться через 9—11 лет после пожара; причем начинают расти сначала лиственные деревья (береза, осина и др.), хвойные начинают расти еще 5—6 лет спустя. А в отдельных местах после очень сильного пожара, по свидетельству таежного охотоведа-биолога К.Д. Янковского, участника экспедиций 1929—1930, 1958 и 1960 гг. в район Тунгусской катастрофы, тайга начинает восстанавливаться спустя несколько десятков лет (до 30 лет) после пожара.
Таблица 8 Прирост тунгусских деревьев до и после катастрофы 1908 г.
Сравнение особенностей восстановления тайги на месте катастрофы и на месте обычного пожара или вырубки показывает, что из шести признаков тунгусского восстановления только один признак, характеризующий прирост разреженного леса, совпадает с признаком обычного восстановления тайги. По-видимому, для прироста разреженного леса не имеют значения причины разрежения — вывал взрывной волной, ветровал, пожар, вырубка и др. Остальные пять признаков существенно отличаются от признаков обычного восстановления. Поэтому можно сделать вывод, что восстановление тайги на месте Тунгусской катастрофы имеет аномальный характер. Молодой лес вырос почти в 10 раз быстрее обычного — на 3 и более классов бонитета выше.
Рис. 39. Зависимость прироста тунгусских деревьев в высоту от прироста по диаметру: 1 – кривая естественного прироста деревьев в лесу [132]; 2 – кривая роста деревьев на поляне; 3 – класс бонитета; 4 – старые деревья из района катастрофы; 4 – деревья из прилегающих районов; 6 – молодые деревья из района катастрофы, выросшие после 1908 г.
В нормальных условиях роста насаждений в тайге даже на берегах рек, опушках и полянах при максимально благоприятном световом режиме деревья растут по 5-му и в лучшем случае по 4-му классам бонитета (рис. 39, табл. 8), в то время как в районе эпицентра в условиях сплошного лесного массива деревья растут по 1 и 1а классам. По-видимому, такое резкое изменение роста леса нельзя объяснить только улучшением обычных условий произрастания (увеличение освещенности, удобрений, изменение водного режима, потепление почвы, изменение уровня вечной мерзлоты и др.).
Для примера рассмотрим действие света как одного из наиболее сильных факторов, влияющих на рост деревьев. Характерно, что при максимальном световом режиме прирост дерева резко увеличивается в основном в толщину, в то время как прирост в высоту изменяется незначительно. Это общеизвестный биологический факт. Так, на опушке леса или на поляне прирост дерева по диаметру увеличивается в несколько раз, а по высоте это дерево почти не отличается от дерева из лесного массива (рис. 39, кривая 2).
В отличие от роста дерева при максимальном световом режиме рост молодых деревьев из эпицентра отклоняется от нормального в сторону относительного ускорения роста в высоту (рис. 39, кривая 1). Следовательно, на усиление прироста деревьев в районе эпицентра тунгусского взрыва влиял в основном не свет, а другой какой-то новый, но не менее мощный фактор.
Анализ особенностей аномального восстановления тайги в районе разрушений приводит к выводу об образовании после катастрофы стимулятора роста растений. Особенно убедительным аргументом в пользу этого вывода является резкое увеличение (в 2—3 раза) после 1908 г. прироста старого неразреженного леса, сохранившегося после взрыва вблизи эпицентра в обширных (не менее 1 км) участках тайги, в которых не было вывала и пожара, вследствие чего световой и другие обычные режимы роста на этих участках после катастрофы не изменились (рис. 36 и 37). В районе разрушений на расстоянии более 10 км от эпицентра встречаются участки, в которых был пожар и вывал леса, но после катастрофы усиленный прирост деревьев не наблюдается, и, наоборот, в районе эпицентра (на расстояниях не более 10 км от эпицентра) встречаются участки леса, в которых не было пожара и вывала, а усиленный прирост деревьев после взрыва наблюдается. Размеры области усиленного прироста деревьев существенно меньше размеров области разрушений. Эти факты подтверждают вывод, что усиленный прирост деревьев в районе Тунгусской катастрофы связан в основном не с вывалом леса и пожаром, а является непосредственным следствием взрыва космического тела.
Рис. 40. Изменение годичного прироста молодых деревьев в районе тунгусской катастрофы в зависимости от эпицентра
Рассмотрим особенности тунгусского стимулятора роста растений.
1. Стимулятор является фактором не мгновенного, а длительного воздействия, так как усиленный прирост растений наблюдается в течение нескольких десятков лет после катастрофы (рис. 35 и 36). Это можно объяснить двумя вероятными причинами: образованием в почве вещества, стимулирующего рост растений, или влиянием взрыва на точку роста растений, т. е. образованием внутри самих растений стимулирующего фактора мутагенного характера.
2. Вещество-стимулятор может влиять на рост растений путем химического воздействия или действием возможных радиоактивных излучений [133, 134]. Для однозначного ответа на этот вопрос сейчас у нас нет достаточных данных.
3. Усиленный прирост деревьев наблюдается в ограниченной области в пределах вывала леса, причем прирост деревьев, а следовательно, и действие стимулятора очень быстро убывают от эпицентра к периферии (рис. 40); в первом приближении предполагается, что действие стимулятора пропорционально его содержанию в почве.
4. Область усиленного прироста деревьев расположена несимметрично относительно эпицентра взрыва. Так, в южном направлении от эпицентра усиленный прирост наблюдается гораздо дальше (до 15 км), чем в северном (не далее 10 км) (рис. 40).
Вещество-стимулятор могло образоваться в почве двумя путями: в процессе распыления вещества после взрыва или в процессе облучения лесного массива и почвы возможным потоком быстрых частиц, образовавшихся во время взрыва. Распыление вещества в свою очередь также могло произойти двумя путями: распылением вещества во время взрыва как составной части космического тела и распылением вещества газов, сопровождавших движение тела.
От того, каким путем образовался стимулятор, зависит его распределение в почве по площади (зависимость концентрации вещества от расстояния и направления от эпицентра). Например, если стимулятор образовался в процессе распыления вещества во время взрыва, то распределение стимулятора должно быть равномерным на большой площади (возможно, до нескольких сотен километров от эпицентра). В этом случае при высоком воздушном взрыве в эпицентре вероятен даже минимум вследствие восходящего потока воздуха во время подъема раскаленного шара продуктов взрыва. Если стимулятор образовался в процессе распыления вещества газов, сопровождавших движение космического тела, то его распределение должно быть преимущественно вдоль траектории полета тела с возможным максимумом в эпицентре. А если стимулятор образовался в процессе облучения потоком быстрых частиц, которые вполне возможны при таком колоссальном взрыве, как тунгусский, то распределение должно иметь максимум в эпицентре и симметрию по направлениям.
Таким образом, изучение распределения стимулятора роста растений в районе катастрофы поможет определить характер взрыва и природу Тунгусского космического тела.
Обобщение материала о приросте растений в районе катастрофы говорит о том, что распределение стимулятора не удовлетворяет с достаточной четкостью ни одному из перечисленных вариантов его образования. По-видимому, здесь имеет место довольно сложное явление природы. Однако, учитывая максимум прироста в эпицентре, быстрый спад на периферии и некоторую асимметрию распределения стимулятора в южном направлении, очевидно, можно сделать предварительный вывод о том, что наиболее вероятной причиной образования тунгусских стимуляторов является поток быстрых частиц или ионизирующих излучений или направленный поток газов, сопровождавших полет Тунгусского космического тела.
С целью изучения природы тунгусского стимулятора интересно проверить также формулу, выражающую зависимость между приростом тунгусских деревьев по высоте, диаметру и объему, и сравнить эту формулу со стандартной, справедливой для естественного роста деревьев, т. е. проверить, подчиняется ли рост деревьев на месте катастрофы законам естественного роста деревьев [132]. С этой точки зрения отметим, что в районе эпицентра после катастрофы молодые деревья растут в высоту заметно быстрее по сравнению со средней кривой прироста (рис. 39). Однако материалов для конкретных выводов по данному вопросу еще недостаточно.
Для выяснения вопроса о возможном потоке ионизирующих излучений, сопровождавшем взрыв космического тела, представлягт интерес изучение характера мутаций растительности и районе Тунгусской катастрофы. Известно, что характер мутаций растений, вызванных термическим воздействием, например, в зоне сжатия ударной волны, световым излучением или пожаром, отличается от характера мутаций, вызванных ноздействием потока ионизирующих излучений. Обнаружение мутаций растений в области разрушений, характерных только для действия ионизирующих излучений, помогло бы решить вопрос о наличии ядерных реакций при тунгусском взрыве.
Отметим, что изучение тунгусского стимулятора роста растений представляет определенный интерес для биологии, а также может иметь значение для народного хозяйства.