Животный мир
Как уже было сказано, годичные кольца встречаются не только у деревьев, но и в животном мире. Найти их можно в тех тканях или структурах скелета, которые растут непрерывно, но при этом подвержены климатическому воздействию, сезонным перепадам температуры. Это чешуя, кости и плавники некоторых видов рыбы, раковины моллюсков различного типа, клювы и кости птиц, рога животных, кости некоторых млекопитающих. Так что теперь нам известно, что такое годичные кольца в биологии. По ним ученые определяют все то же самое, что и в случае с деревьями: возраст, особенности климата того периода и прочее.
Определение «Годичные Кольца» по БСЭ:
Годичные кольца — годовые слои, 1) у растений — зоны прироста древесины, вызванные сезонной периодичностью деятельности камбия в результате смены тёплого и холодного времён года. Они хорошо различимы на поперечных разрезах ствола, ветвей и корней древесных растений в виде не совсем правильных (не строго концентрических) колец. Г. к. наиболее хорошо выражены у растений умеренных и холодных широт и соответствуют приросту за один вегетационный период. Древесина, отложенная камбием весной или в начале лета, отличается по структуре, цвету, блеску, твёрдости и др. механическим свойствам от древесины, образованной во 2-й половине вегетационного периода. Первая (внутренняя) часть Г. к. более рыхлая и светлая, вторая (наружная) — более плотная и тёмная. Клетки, составляющие раннюю древесину, имеют более тонкие стенки и широкие полости, клетки поздней древесины — более толстые стенки и узкие полости. Переход от ранней древесины к поздней, как правило, постепенный, а от поздней к ранней, образовавшейся в следующем вегетационном периоде, четко выраженный.По числу Г. к. на распиле, проведённом на высоте шейки корня, можно определить возраст растения. Ширина Г. к. колеблется в зависимости от условий произрастания, участка ствола и возраста дерева. По мере роста дерева она возрастает, затем в период зрелости наступает стабилизация, а со старением дерева снова уменьшается. по высоте ствола ширина Г. к. у одиноко стоящих деревьев уменьшается к вершине, а у растений в густых насаждениях — к основанию. Иногда возникают так называемые ложные кольца: при удвоении Г. к. в результате отмирания листвы из-за весенних заморозков или при объедании её гусеницами и последующем распускании спящих почек. По Г. к. на основании ряда закономерностей их сложения можно реконструировать климаты прошлого и прогнозировать их в будущем (дендроклиматология), устанавливать время произрастания того или иного дерева, например археологических находок (дендрохронология).О. Н. Чистякова.2) У животных — ежегодно формирующиеся и длительно сохраняющиеся образования в некоторых тканях, позволяющие определять возраст особи. Г. к. наблюдаются в скелетных структурах, обладающих длительным ростом и не подверженных кардинальной перестройке в течение жизни. Образуются в результате сезонных изменений темпа роста ткани, отражающих сезонные изменения обмена веществ организма. Каждое Г. к. состоит из относительно широкого и узкого слоев разной структуры и оптической плотности в зависимости от концентрации минеральных солей в минерализованных тканях. Г. к. выявляются либо при непосредственном рассматривании в проходящем или отражённом свете (на чешуе рыб, раковинах моллюсков, роговых клювах кальмаров, плоских костях черепа рыб, земноводных и пресмыкающихся, на когтях млекопитающих), либо на спилах и шлифах (в отолитах и плавниковых лучах рыб, в некоторых костях рыб, земноводных, пресмыкающихся), либо на специально окрашенных тонких срезах зубов и костей млекопитающих. По числу Г. к. определяют возраст, а по относительной ширине их судят о темпе роста особи. Г. к. сохраняются в ископаемых остатках и могут быть использованы для установления темпа роста вымерших животных.Лит.: Чугунова Н. И., Руководство по изучению возраста и роста рыб, М., 1959. Клевезаль Г. А., Клейненберг С. Е., Определение возраста млекопитающих по слоистым структурам зубов и кости, М., 1967. Physiology of Mollusca, ed. К. М. Wilbur, С. М. Jonge, v. 1-2, N. Y. — L., 1964. Peabody F. Е., Annual growth zones in living and fossil vertebrates,«Journal of Morphology», 1961, v. 108, № 1.Г. А. Клевезаль.
Самые старые деревья-гиганты
Иногда необходимо понять и знать точно, сколько лет живет конкретное дерево. В зависимости от целей будут отличаться и способы определения возраста растения. Также влияние оказывает порода дерева. Это значимо как для подсчета лет жизни на спиленных или срубленных деревьях, так и при необходимости не вмешиваться в естественный цикл их развития. Рассматриваем все простые доступные варианты.
Поскольку каждый год толщина ствола увеличивается, то казалось бы, долгожителей надо искать среди толстых деревьев. И действительно, долгое время самыми старыми считали деревьев-исполинов, произрастающих в Северной Америке,— секвойи и секвойядендроны.
https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertise
Секвойи — деревья-гиганты: высота — около ста метров, диаметр ствола достигает 8,5 м. Одну такую секвойю пилили семиметровой пилой почти две недели, а чтобы перевезти древесину этого дерева, потребовалось 30 железнодорожных платформ. Еще два любопытных факта. В Национальном парке секвойи (США), на пне исполинской секвойи, спиленной в середине XIX века, предприимчивые американцы устроили летнюю танцплощадку, где одновременно помещались 16 пар танцующих, 20 зрителей и 4 музыканта.
В Йосемитском национальном парке (20 км от Сан-Франциско) произрастает знаменитая секвойя «вахвонах» — великое хвойное дерево. В 1881 г. на месте огромного дупла в ее стволе пробили тоннель длиной 8,7 м, шириной 2,5 м и высотой 3 м.
Сравнительно недавно пальму первенства среди деревьев-долгожителей секвойя уступила остистой сосне межгорной, произрастающей на каменистых склонах гор Уайт-Маунтина (запад Северной Америки). Никто и не предполагал, что, в общем-то небольшие деревья (высотой до 10 м) имеют столь почтенный возраст. В 1955 г.
Зато остальные сосны-старожилы были изучены с особой осторожностью и с 1958 г. взяты под охрану государства
Среди сосен-долгожителей насчитали немало деревьев, чей возраст перевалил за 4 тысячи лет. Все деревья-четырехтысячники получили собственные имена: «Альфа» — самое первое обнаруженное дерево в возрасте свыше 4 тысяч, «Патриарх» — самое толстое дерево из остистых сосен (диаметр ствола 3,5 м), «Мафусаил» — самое старое живое дерево, ему 4600 лет (по библейским сказаниям Мафусаил прожил дольше всех среди людей — 969 лет).
Годичные кольца остистой сосны настолько плотны, что неразличимы невооруженным глазом. Это неудивительно: ведь за сто лет диаметр ствола увеличивается не более чем на 2,5 см. А на одном из участков среза,— длиной всего 12 см,— насчитали 1100 годичных колец. Так что самые древние из остистых сосен появились на Земле тогда, когда в Египте фараоны начали сооружать первые пирамиды.
По годичным кольцам определяют не только возраст дерева
Сегодня, чтобы определить возраст дерева, нет нужды его спиливать. Дендрохронологи — специалисты по «чтению» годичных колец — высверливают буравчиком столбики древесины толщиной с грифель, а затем исследуют их под микроскопом.
Ширина годичных колец дерева меняется год от года, поэтому совокупность всех колец — летопись, в которой знаток может прочитать
Определять возраст деревьев по годичным кольцам впервые предложил Леонардо да Винчи; он же предположил, что их ширина зависит от климата. На связь между приростом годичных колец и метеорологическими факторами — температурой воздуха и осадками — впервые указали русские ученые А. Н. Бекетов и Ф. Н. Шведов во второй половине XIX века.
Американские исследователи из дендрохронологической лаборатории университета штата Аризона установили по годовым слоям остистой сосны, что на западе Северной Америки в 1453, 1601, 1884, 1902, 1941 и 1965 гг. лето было аномально холодным. Данные по 1941 и 1965 гг. совпадают с наблюдениями метеорологов.
https://www.youtube.com/watch?v=ytabout
Так, исследуя годичные кольца остистых сосен и сохранившихся обломков мертвой древесины этих деревьев, американские ученые составили сводный климатический календарь запада Северной Америки, где вплоть до 6200 г. до н. э. охарактеризован каждый год.
А в журнале «Nature» за 1976 появилось сообщение о новом методе определения климата прошлых веков по годичным кольцам. Установлено, что соотношение изотопов углерода, кислорода и водорода в земной атмосфере находится в зависимости от ее температуры. Так что, подсчитав изотопный состав каждого кольца древесины, можно рассчитать среднегодовые температуры давно прошедших лет. Только для этого надо установить количественную зависимость между изотопным составом годичных слоев и известной среднегодовой температурой.
Над созданием древесного термометра трудились ученые Англии, ФРГ, США. Свои исследования они проводили в Англии, где раньше всех стали регистрировать температуру окружающей среды — около 300 лет назад. Недалеко от мест регистрации температур исследовали древние дубы и пихты и проанализировали содержание изотопов в кольцах.
Исследуя остистые сосны, ученые подтвердили извержение вулкана Этна в 44 г. до н. э. Только это извержение было зафиксировано в годичных кольцах деревьев в 42 г. до н. э.: два года потребовалось, чтобы пригнать облако вулканической пыли и пепла от Сицилии к Америке.
Дата извержения Этны хорошо известна ученым, а вот насчет еще одного крупного извержения вулкана Санторин, уничтожившего минойскую культуру на о. Крит, у историков был спор. Одни считали, что извержение вулкана Санторин было между 1700 и 1450 гг. н. э., другие — между 1500 и 1300 гг. до н. э. По годичным кольцам остистых сосен дендрохронологи установили, что извержение вулкана Санторин произошло между 1628 и 1626 гг. до н. э.
Лет десять назад американский ученый-ботаник А. Г. Джайкоби предположил, что по годичным кольцам деревьев, произрастающих в районах с сейсмической активностью, можно определить, когда произошло землетрясение и даже какой силы оно было.
В своих рассуждениях он основывается на том, что землетрясение обычно изменяет условия, в которых рос лес: повреждается корневая система, изменяется снабжение деревьев грунтовой водой и так далее. Естественно, эти факторы сказываются на росте дерева и должны быть записаны в годичных кольцах. Действительно, землетрясения отмечаются темными кольцами, расширенными с одной стороны.
и прожило 807 лет. За это время произошло три взрыва сверхновых звезд — в 1572, 1604, 1700 гг. и эти взрывы оказали влияние на биосферу Земли. Взрыв сверхновых замедлил рост деревьев: причем угнетение достигало максимума на 15—16 год после взрыва, 30 лет спустя у деревьев рост нормализовался. Какие физиологические процессы нарушаются под воздействием взрыва сверхновых, пока не установили.
https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyright
Читая летопись колец, можно извлечь и другую информацию. Например, деревья могут рассказать о степени загрязнения атмосферы в различные годы. Американские физики по годичным кольцам определяют последствия ядерных испытаний. Химики, анализируя химический состав годичных колец, изучают распределение рассеянных элементов в разные периоды.
Определение
Годичными кольцами, или годовыми слоями, называют области цикличного прироста тканей у растений и еще некоторых видов живых существ, к примеру, грибов и моллюсков. Их появление обусловлено климатическим перепадом температур и некоторыми другими факторами. Теперь нам известно, что такое годичное кольцо.
Но наиболее характерные и ярко выраженные годичные кольца наблюдаются у древесных растений многолетнего типа. Особенно тех, что произрастают в зоне умеренной широты, когда периоды летне-весеннего роста камбия чередуются со временем покоя в осенне-зимней части года. Если говорить о внешнем виде колец, то каждое из них делится на две части: темную и светлую. Хвойные деревья интересны тем, что их годичные кольца видны наиболее четко, так как древесина, что образовалась позже, имеет ярко выраженный темный оттенок. Теперь мы знаем, что такое годичное кольцо. Их изучением занимается такая наука, как дендрохронология.
Деревья и жизнь
Жизнь на нашей планете сформировалась и существует благодаря множеству факторов, и один из них – это подходящий газовый состав атмосферы. А точнее, наличие достаточного количества кислорода. Им нас обеспечивают растения, которые поглощают углекислоту, выдыхаемую большинством живых существ. В настоящее время большинство развитых и цивилизованных стран строго следит за состоянием своих лесов, в том числе создавая национальные парки, где можно встретить очень старые деревья. Интересны они не только с эстетической точки зрения, но и тем, что ученые, исследуя их, получают знания о давно прошедших временах, а сам возраст деревьев определяется с помощью годичных колец. Но что такое годичное кольцо, почему оно образовывается и где помимо деревьев есть еще? В этом мы и разберемся в данной статье.
