Иноскуляция и деревья

«Если мы можем ждать годы, чтобы выдержать виски,
почему мы не можем подождать годы, чтобы создать живой город?»
Митчелл Иоахим

Иноскуляция в ботанике, это естественное или искусственное срастание стволов, ветвей или корней одного дерева или соседних деревьев. В отличии от садовых прививок, тут никакие разрезы/срезы не делаются. Термин происходит от латинского слова osculari, которое можно перевести, как «поцеловать», или «соединиться».

В научной литературе о использовании сросшихся деревьев в ландшафтной архитектуре также присутствует немецкий термин “baubotanik”, который можно перевести, как «строительная ботаника». В англоязычной литературе чаще используется словосочетание — «living architecture» (живая архитектура). Еще одно из направлений, где используется иноскуляция — арбоскульптура.

Искусственная иноскуляция

Живая архитектура — старинная концепция. В Азии из корней и ветвей различных живых растений (фикусы, глициния и другие) издавна делают мосты.

В 1914 году Джон Крузак изобрел первый «живой стул». Ему потребовалось 11 лет и 32 молодых саженца, чтобы построить стул, и его достижение воодушевило других «формирователей деревьев», таких как Аксель Эрландсон, который начал формировать деревья в 1925 году. Спустя 20 лет Аксель прославился выставкой из более 70 живых деревянных скульптур. В дальнейшем направление получило развитие в лице Ричарда Римса, который был основателем «Arborsmith Studio» и создателем термина «древесная скульптура» и который написал справочники по этой теме. Позже некоторую известность приобрели такие архитекторы, как Константин Кирш, Лаура Спектор и Аарон Наве. В конце XX века Марсель Кальберер и его команда Sanfte Strukturen построили дворец Auerworld.

По этой технологии в Германии было возведено более 10 000 живых ивовых конструкций (в основном в школах, частных садах или общественных местах).

В 2005 году Оливер Шторц, Фердинанд Людвиг и Ханнес Швертфегер начали строить то, что они назвали «зданиями baubotanik». Они построили башню высотой 8 м (завершенную в 2009 году) и трехэтажное кубическое здание («Plane-Tree-Cube Nagold», завершенное в 2012 году в Нагольде). Последнее здание было удостоено «Специальной премии за инновации» на выставке «Holzbaupreis Baden-Württemberg 2012».

Прививка корней, стволов или ветвей является энергетически затратным процессом, но впоследствии прививки положительно влияют на рост деревьев. Использование общей корневой системы позволяет максимально использовать ресурсы путем их перераспределения между отдельными деревьями. Благодаря более широкой площади конеобитаемой зоны у деревьев связанных корневыми прививками улучшается устойчивость при ветровальных ветрах и устойчивость к засухе. У деревьев сросшихся ветвями или стволами улучшается прочность при ветровой и снеговой нагрузке.

Но есть и минусы. Соединение корневых систем нескольких деревьев упрощает жизнь таким опасным для деревьев существам, как Heterobasidion annosum, Verticillium dahliae и другим грибам поедающим деревья начиная с корней. Соединение стволов и ветвей приводит к созданию «мостиков» по которым может произойти заражение грибами поедающими надземную часть.

Естественная иноскуляция

Проще всего увидеть процесс иноскуляции у плюща обыкновенного. Естественные прививки на этом растении имеют несколько стадий развития, которые возникают в результате давления в точке контакта. Ткани коры сжимаются в месте контакта двух соприкоснувшихся побегов и отклоняются наружу по мере срастания стеблей. Отмершие ткани внешней коры разрываются по краям и формируется раневая перидерма. В процессе развития две заживающие «мозоли» соединяются друг с другом, что приводит к увеличению связей. Становится возможным перенос воды и питательных веществ от одного стебля (корня) к другому. Таким образом, прививка может привести к слиянию тканей в единый физиологически и механически функциональный блок.

На других видах деревьев и кустарников естественная иноскуляция встречается реже, но тоже встречается в ситуациях, когда срастанию ничего не мешает (в случае стволов и ветвей основным препятствием является ветер).

Исследования иноскуляции

С искусственной иноскуляцией уже накопился некоторый опыт. В 2008–2009 годах ботаниками были сделаны тестовые посадки деревьев для изучения различных подходов к инициированию прививок путем плотного прижатия побегов друг к другу. Стебли нескольких видов деревьев были соединены в одной точке либо перекрещиванием (крест-накрест), либо изгибом (тангенциальное соединение) с использованием для фиксации либо тонких веревок, либо шурупов. В отличие от садовой прививки ткани коры не разрезались для того, чтобы совместить камбий. В 2019 году проведены морфометрические исследования 32 инокуляционных образцов, в том числе 17 образцов Salix alba, восьми образцов Platanus × hispanica, два образца Acer platanoides, четыре образца Betula pendula и один образец Alnus glutinosa. Из 32 образцов 26 были соединены крест-накрест.

При использовании иноскуляции для практических нужд (ландшафтная архитектура, живые скульптуры, мебель и т.п.) сращивание должно производиться с учетом имеющихся у дерева адаптаций. При типичных гравитационных нагрузках зона в верхней части иноскуляции подвергается растяжению. Это представляет особый интерес, поскольку необходим компромисс в ориентации волокон между механической и физиологической оптимизацией. В развилках деревьев это приводит к образованию специально адаптированных переплетенных волокон.

Через 8–10 лет после того, как деревья были соединены друг с другом, способы соединения и фиксации уже не имеют никакого влияния на их развитие. Также выяснилось, что через несколько лет после соединения деревья начинают образовывать общие кольцевые годичные кольца. Таким образом можно сделать вывод о том, что сросшиеся деревья образуют не только структурную, но и физиологическую общность. У них общий водный баланс и полноценный обмен питательными веществами. Что со временем позволяет удалить одну из двух «ног».

Если решите позаниматься иноскуляциями, начинайте с различных видов ивы. Главное в этом деле — прочное соприкосновение стволов или ветвей. Должны быть исключены любые подвижки в месте соприкосновения. Для этого приходится жертвовать высотой (длиной) стволов (ветвей), что бы максимально уменьшить их парусность. Обрезка и уменьшение листовой массы замедляют срастание, но повышают вероятность успеха.

Литература

• Reames, R., Delbol, B.H., 1995. How to grow a chair: The art of tree trunk topiary. Arborsmith Studios.
• Reames, R., 2002. Arborsculpture: Solutions for a small planet. Arborsmith Studios.
• Mylo M. D. et al. Conjoining trees for the provision of living architecture in future cities: a long-term inosculation study //Plants. – 2023. – Т. 12. – №. 6. – С. 1385.
• Middleton W. et al. Comparing structural models of linear elastic responses to bending in inosculated joints //Trees. – 2023. – Т. 37. – №. 3. – С. 891-903.
• Serrano Salazar S. et al. Cooperative Trees by Adding Inosculated and Discrete Definitions to a DLA Design. – 2018.
• F. Ludwig. Botanische Grundlagen der Baubotanik und deren Anwendung im Entwurf Botanical basics of Baubotanik and their application in design (PhD)
• Vallas T., Courard L. Using nature in architecture: Building a living house with mycelium and trees //Frontiers of Architectural Research. – 2017. – Т. 6. – №. 3. – С. 318-328.