Белая «шерсть» выросла на мёртвой ветке за одну морозную ночь: что такое ледяные волосы и при чём здесь гриб

Иногда лес зимой устраивает почти невозможный фокус. Вечером на земле лежит обычная тёмная ветка, местами уже подгнившая, а утром она оказывается покрыта белой пушистой «шерстью». Если присмотреться, это не иней и не плесень, а тысячи тончайших ледяных нитей. Они растут рядом настолько густо, что напоминают седые волосы, вату или кусок белого меха. Такое образование называют ледяными волосами, или hair ice. Возникает оно не на живых ветвях и не при любом морозе, а главным образом на влажной мёртвой древесине лиственных пород при температуре лишь немного ниже нуля.

Самое удивительное в ледяных волосах — их толщина. Отдельные нити могут быть тоньше человеческого волоса, но при этом вытягиваться на несколько сантиметров и сохранять форму часами. Обычный лёд ведёт себя иначе: вода на ветке скорее образовала бы корочку, каплю или бесформенный налёт. Значит, внутри древесины существует какой-то механизм, который снова и снова подаёт воду к поверхности маленькими порциями и не даёт соседним кристаллам слиться в сплошную массу.

Работает здесь явление, которое физики называют ледовой сегрегацией. В порах влажной древесины остаётся жидкая вода. Когда поверхность охлаждается чуть ниже точки замерзания, лёд начинает формироваться снаружи, а вода изнутри продолжает перемещаться к растущему кристаллу через микроскопические каналы древесины. Новые молекулы замерзают у основания, и ледяная нить постепенно выталкивается наружу. Получается, что «волос» растёт не с кончика, как настоящий волос или растение, а от самой ветки.

Но одной физики оказывается недостаточно. Если взять подходящую ветку и уничтожить живущий в ней гриб нагреванием или фунгицидом, характерные тонкие волосы почти перестают формироваться: вместо них появляется более обычный ледяной налёт. Исследования показали, что во всех изученных образцах древесины, способных давать ледяные волосы, присутствовал гриб Exidiopsis effusa. Его гифы пронизывали сосуды и лучи древесины, хотя снаружи сам гриб часто вообще не был заметен в момент появления льда.

Это важная деталь, потому что белая «шерсть» — не грибница, вышедшая наружу за ночь. Все эти нежные нити состоят из льда и исчезают при таянии. Гриб находится внутри мёртвой древесины и действует гораздо незаметнее. Учёные считают, что продукты разложения древесины, связанные с его активностью, помогают удерживать форму тонких ледяных нитей и мешают им быстро перекристаллизовываться в крупные кристаллы. В растаявшем ледяном волосе действительно обнаруживали сложную смесь органических веществ, среди которых много соединений, связанных с разложением лигнина.

Поэтому фразу «гриб выращивает лёд» лучше понимать не буквально. Он не охлаждает ветку и не создаёт воду из ничего. Температуру задаёт погода, влагу даёт сама сырая древесина, а движение воды и замерзание объясняются физическими процессами. Роль гриба похожа скорее на работу невидимого формовщика: без него вода тоже способна замерзнуть, но вместо шелковистых волос обычно получается более грубый лёд. Именно сочетание влажной древесины, слабого мороза и грибной активности создаёт ту форму, которая выглядит почти живой.

Из-за этого ледяные волосы очень капризны. Сильный мороз им не особенно подходит: вода внутри древесины быстрее замерзает, и постоянная подача жидкости к основанию нитей нарушается. Сухой воздух тоже мешает, как и пересохшая ветка. Лучше всего явление проявляется в сырую погоду при слабом морозе, высокой влажности и сравнительно спокойном воздухе. Поэтому его часто замечают в лесу утром после влажной безветренной ночи, когда температура ненадолго перешла через ноль.

Одна и та же ветка способна «поседеть» не один раз. Если древесина остаётся влажной, гриб сохраняется, а погода снова складывается удачно, ледяные волосы могут появиться повторно на тех же участках. Исследователи наблюдали образцы, на которых феномен возвращался при последующих подходящих условиях. Это хорошо объясняет рассказы людей, которые несколько зим подряд находят белые пряди примерно в одном и том же месте леса.

Чаще всего ледяные волосы связаны с мёртвой древесиной лиственных деревьев, причём обычно уже находящейся на ранней стадии разложения. Кора на таких ветках может частично отслаиваться или отсутствовать, а сама древесина ещё сохраняет форму и не превратилась в труху. В исследованиях феномен наблюдали на нескольких видах широколиственных деревьев. На живой здоровой ветке увидеть такой «мех» гораздо менее вероятно, потому что для него нужен именно особый микромир влажной разлагающейся древесины.

С инеем ледяные волосы тоже легко перепутать только издалека. Иней осаждается на поверхности из водяного пара и покрывает самые разные холодные предметы — траву, проволоку, листья, камни. Ледяные волосы словно выходят непосредственно из древесины, образуя плотные локоны и пучки именно на определённом участке ветки. Стоит коснуться их тёплым пальцем, и тончайшая структура мгновенно исчезает, превращаясь в воду.

Именно недолговечность делает это явление таким редким для наблюдателя. Ветка может несколько часов выглядеть как кусок белого меха, а после восхода солнца от великолепной «причёски» не останется ничего. Днём человек пройдёт по той же тропе и увидит только мокрую гниющую древесину, даже не подозревая, что ночью на ней выросли тысячи ледяных нитей.

Поэтому белая шерсть на мёртвой ветке — один из тех случаев, когда гриб, древесина и мороз создают нечто, чего ни один из них не смог бы сделать по отдельности. Гриб разрушает дерево и меняет химическую среду, вода медленно выходит через его микроскопические поры, а слабый мороз превращает её в нити толщиной с волос. К утру обычная ветка становится похожей на фантастическое животное, покрытое мехом, хотя перед нами всего лишь очень тонко организованный лёд.