Historia (i prehistoria) dendroflory na obszarze obecnej Polski

Gdy w 1648 roku jeden z pionierów botaniki Simon Paulli opublikował swoje dzieło na temat roślin występujących w Danii, postanowił nadać mu nieco nietypowy wówczas tytuł Flora Danica. Flora to imię rzymskiej bogini kwiatów, odpowiedniczki greckiej Chloris. Termin ten jednak się przyjął, używał go także Linneusz – twórca współczesnej klasyfikacji organizmów. Dziś o rzymskiej bogini niemal nikt nie pamięta, a słowo flora używane jest w odniesieniu do zbioru wszystkich gatunków roślin występujących na analizowanym obszarze, możemy więc mówić o florze Tatr, Polski, Europy itp. Często zapominamy jednak, że skład gatunkowy każdego obszaru ulegał w przeszłości geologicznej istotnym zmianom, stąd termin flora powinien odnosić nie tylko do miejsca, ale też do okresu czasu, stąd dla przykładu określenia flora plejstocenu czy mezozoiku.

W miarę rozwoju nauki niezbędna była coraz większa specjalizacja zajmujących się nią naukowców. Dotyczy to także botaników, którzy zwykle są znawcami określonej grupy roślin lub flory określonego obszaru. W myśl tego za gałąź botaniki można więc uznać dendrologię i analogicznie zbiór wyłącznie gatunków drzewiastych określonego obszaru lub okresu geologicznego nazywa się dendroflorą.

Z punktu widzenia życia ludzkiego, drzewo, trwające niekiedy więcej niż milenium, zdaje się być bytem niemal wiecznym. Patrząc jednak poprzez pryzmat czasu geologicznego, tysiąc lat to mgnienie oka, a charakterystyka ekosystemów nawet w skali tak niewielkiego obszaru jak dzisiejsza Polska, zmieniała się niezliczoną ilość razy.

Ze względu na ruch płyt tektonicznych, fragment lądu, który dziś nazywamy Polską przez miliardy lat zmieniał swoje położenie, a nawet przynależność kontynentalną. Znajdujemy dziś w osadach geologicznych ślady dawnych er, pozwalających niejednokrotnie na prześledzenie ewolucji roślin drzewiastych. Szczególną rolę odgrywają tutaj dwa niezwykle istotne surowce kopalne – węgiel kamienny oraz bursztyn.

Węgiel kamienny powstał w wyniku procesu fosylizacji, a więc „skamienienia” szczątków roślinnych obszarów bagiennych, głównie drzewiastych. W przypadku osadów z południowej Polski, węgiel kamienny powstał w karbonie, a więc 250-350 mln lat temu, jednak drzewa, z których powstał znacząco różnią się od współczesnych. Wystarczy spacer po zwałowisku odpadów pokopalnianych na Śląsku aby znaleźć ich pozostałości, dla niewprawnego oka trudne do zaklasyfikowania jako drzewa. Powstały bowiem z grupy organizmów, które dziś znamy jako niewielkie, niepozorne rośliny – widłaki, skrzypy i paprocie. I o ile te ostatnie mają pojedynczych przedstawicieli drzewiastych w regionie australijskim, a pewien meksykański gatunek skrzypu osiąga 7 m, to największe współczesne widłaki nie sięgają powyżej kolana. Inaczej było 300 mln lat temu, gdy to widłaki były głównymi roślinami lasotwórczymi. Spośród setek opisanych z tego okresu gatunków na szczególną uwagę zasługują najlepiej poznane Lepidodendrony. Zwykle w osadach kopalnych zachowują się charakterystyczne ślady liściowe, przypominające łuski – stąd dawna polska nazwa tych roślin – łuskodrzewy. Osiągały do 50 m wysokości, ale ich pnie były zdrewniane tylko w niewielkim stopniu, niekiedy puste w środku a funkcje mechaniczne tych drzew spełniała przede wszystkim kora i obszary podkorowe – najsilniej zdrewniałe.

Tak odległe epoki geologiczne jak karbon pod względem charakterystyki organizmów jedynie nieznacznie nawiązują do współczesnych ekosystemów. I tak dla przykładu pozostałością po ogromnych drzewiastych widłakach są… niewielkie rośliny wodne, porybliny, występujące także rzadko w Polsce, w najczystszych jeziorach. Przejdźmy więc do ery kenozicznej, a więc tej, która rozpoczęła się ok. 65 mln lat temu i trwa do dziś. To z jej pierwszego okresu – paleogenu – pochodzi bursztyn bałtycki. Już w starożytności wiedziano, że powstał on z żywicy drzew, jednak dopiero w XIX wieku pokuszono się o próbę identyfikacji gatunków, od których może pochodzić. I tak na blisko sto lat za drzewo, od którego pochodzi bałtycki jantar, uznano nieokreślony bliżej gatunek sosny, nazwany sosną bursztynową Pinus succifera. Nowoczesne badania fizyczne i chemiczne, przeprowadzone w drugiej połowie XX wieku, doprowadziły jednak do zdecydowanie innych wniosków, wskazując na gatunek z rodzaju Agathis, występującego obecnie… na Nowej Zelandii i w Południowo-Wschodniej Azji. Hipoteza ta jest jednak mało prawdopodobna, ze względu na brak jakichkolwiek fragmentów tych roślin zatopionych w bursztynach. Kilka lat temu ukazała się monografia naukowa poruszająca wyłącznie zagadnienie pochodzenia bursztynu bałtyckiego, z której wynika jednoznacznie, że… nadal nie wiadomo jakie drzewo wyprodukowało tak ogromne ilości żywicy.

Obecnie naukowcy skłaniają się ku teorii pochodzenia bursztynu od rodzaju Sciadopitys, której współczesnym, reliktowym przedstawicielem jest sośnica japońska Sciadopitys verticillata, sadzona obecnie coraz częściej w Polsce. Obecność podobnych gatunków na terytorium obecnej Polski potwierdzają badania paleontologiczne. Generalnie analizy danych kopalnych wskazują, że ówczesne lasy były budowane niemal wyłącznie przez gatunki współcześnie w Polsce niewystępujące lub całkowicie wymarłe. Nic w tym dziwnego biorąc pod uwagę panujące wówczas warunki klimatyczne. Zgodnie z aktualnym stanem wiedzy średnia temperatura powietrza na Ziemi 56 mln lat temu była… o 14˚C wyższa niż obecnie.  Tak więc w wykopaliskach z terenu Polski możemy znaleźć tak egzotyczne rośliny jak np.: figowce, cynamonowce, magnolie, gatunki spokrewnione z kakaowcami, a nawet… palmy. Ostatnie z nich, spokrewnione ze współczesnymi palmami nipa Nypa fruticans, występowały nawet w pobliżu bieguna północnego.

Czy to zaprzecza tezom o współczesnym ociepleniu klimatu? Nie, ponieważ nie są to tezy a fakty potwierdzone przez dziesiątki tysięcy artykułów naukowych. Nie stoi to jednak w sprzeczności z tym, że niegdyś na Ziemi bywało cieplej niż obecnie, albowiem powodem do niepokoju nie są zmiany klimatu same w sobie, a ich tempo. Dla przykładu, wspomniany powyżej ciepły okres zakończył się „nagle” 49 mln lat temu, w wyjątkowych okolicznościach. Zdarzenie to jest nazywane „epizodem Azolla” i wiąże się z masowym rozwojem paproci wodnej azolli w Oceanie Arktycznym. Jej szczątki sukcesywnie opadały na dno, doprowadzając do masowej akumulacji dwutlenku węgla,  zlodowacenia Arktyki i spadku temperatury na świecie o co najmniej 4˚C. Słowo „nagle” nie bez powodu zostało wzięte w cudzysłów, przemiany te – będące błyskawicznymi w skali geologicznej – w rzeczywistości trwały ok. 800 000 lat. Zgodnie z danymi NASA, w ciągu ostatnich 140 lat średnia temperatura na Ziemi wzrosła o 2,1˚C. I to już powód do niepokoju.

Po wspomnianym wyżej epizodzie klimat ochłodził się, a przez kolejnych 20 mln dominowały ekosystemy trawiaste z dużymi ssakami roślinożernymi. Tak wygląda wszakże jedynie upowszechniony obraz ogólny, szczegółowe analizy wprowadzają więcej zamieszania. Badania fragmentu osadów z Mazowsza pokazały, że na przestrzeni tylko 3 mln lat szata roślinna tego terenu zmieniała się znacząco… ok. 40 razy. Zmiany obejmowały zarówno fazy, w których Polska przypominała bagna Everglades z  Florydy z takimi drzewami jak cypryśnik czy wyżłob, okresy z lasami sosnowo-dębowymi z udziałem tak egzotycznych przedstawicieli dendroflory jak: eukomia, brzostownica czy symplokos, jak i okresy zimne z dominacją tajgi a nawet tundry.

Historia współczesnej dendroflory Polski powinna być jednak pisana począwszy od plejstocenu. Dlaczego? Bo przemiany wywołane przez działalność lodowców były tak daleko idące, że zmieniały całkowicie wszelkie aspekty ekosystemowe Europy Środkowej. Ponadto dopiero w plejstocenie zakończyła się ewolucja współcześnie występujących w Europie gatunków drzew.

Za cezurę w dalszych rozważaniach najlepiej więc przyjąć zlodowacenie południowopolskie (730–430 tys. lat temu), które objęło całą Polskę niżową i wyżynną, zlodowacone były także Sudety i Karpaty. Obszar niemal całego kraju był pozbawiony szaty roślinnej, a przetrwała jedynie skromna roślinność związana z niższymi położeniami górskimi oraz tzw. nunataki – wystające ponad lądolód fragmenty lądu. Obszar Polski przez 300 tysięcy lat był całkowicie bezdrzewny, a występujące tam wcześniej gatunki musiały się wycofać na południe Europy, do Kolchidy lub wymarły. Kolejne zlodowacenia miały już zdecydowanie mniejszy zakres i mimo wciąż subarktycznego klimatu, prawdopodobnie lokalnie drzewa przetrwały. Na większą uwagę zasługują jednak okresy interglacjałów – nieznacznie cieplejsze niż współczesność, o dendroflorze podobnej do współczesnej, z obecnością tak ciekawych gatunków jak: skrzydłorzech kaukaski, ostrokrzew zwyczajny, klon tatarski, kasztanowiec zwyczajny czy bukszpan. 

Wraz z zakończeniem plejstocenu, co miało miejsce mniej więcej 10 500 lat temu, klimat zaczął się stopniowo ocieplać a na terytorium dzisiejszej Polski powrócił las. W pierwszym okresie dominowały gatunki lekkonasienie, łatwo rozprzestrzeniające się i uznawane dziś za pionierskie, takie jak: brzoza, sosna, osika, modrzew, olsza, a także jałowiec, z którymi zaczęły stopniowo współwystępować inne gatunki rozprzestrzeniające się przez wiatr – wiąz, leszczyna, olsza, jesion. Dopiero ok. 7700-5000 lat temu ukształtował krajobraz leśny, który dziś znamy m.in. z Puszczy Białowieskiej – z dominacją graba, lipy i dębów, i który przetrwał do początków państwa polskiego.  W górach z kolei ukształtowało się zasadnicze panowanie buka w reglu dolnym i świerka w reglu górnym.

Wyjątkiem na tym polu są populacje reliktowe pewnych gatunków, spośród których najbardziej znane są reliktowe laski sosnowe w Pieninach. Najprawdopodobniej są one pozostałością po tym wczesnym, poglacjalnym okresie gdy ciężkonasiennych gatunków, takich jak buk, jeszcze nie było w tej części Europy. Podobnym przykładem są populacje modrzewia z Gór Świętokrzyskich, stanowiące relikt przełomu plejstocenu i holocenu.

Najbardziej niezwykłym reliktem plejstoceńskim jest jednak występujący w Karkonoszach różanecznik alpejski. Jego stanowisko w rejonie Sowiej Przełęczy było znane od lat i uznawane za sztuczne. Badania genetyczne tej populacji przyniosły jednak dość nieoczekiwane wyniki – wskazują na jej duże zróżnicowanie genetyczne, sugerujące, że jest to pozostałość po dużej niegdyś populacji, która mogła zajmować stosunkowo rozległy obszar dzisiejszej Polski w plejstocenie.

To, co jednak w kluczowy sposób ukształtowało współczesne stosunki ilościowe drzew w Polsce miało nadejść – była to gospodarka człowieka. W pierwszej kolejności wiązała się oczywiście z odlesieniem i przekształceniem lasów w pola i łąki. Często jednak zapomina się o tym, że od stuleci gospodarce człowieka towarzyszył wypas zwierząt w lasach, zbieranie martwego drewna i zgrabianie ściółki. Wpływa to znacząco na obieg materii w lesie i w połączeniu z intensywną gospodarką leśną, której początki sięgają w Polsce średniowiecza, doprowadziło do przekształcenia zdecydowanej większości polskich lasów. Dziś, w miejsce graba – uznawanego za nieprzydatny dla przemysłu drzewnego chwast leśny – najpospolitszym polskim drzewem jest sosna, a przekształcenie siedlisk jest tak daleko idące, że nawet naukowcy mają problem z jednoznacznym wskazaniem tego, jak powinny wyglądać lasy gdyby nie działalność człowieka. Dla przykładu, w Kampinoskim Parku Narodowym, który został założony dla ochrony przede wszystkim borów – a więc lasów budowanych przez sosnę – po kilkudziesięciu latach od zaprzestania gospodarki leśnej, wypasu zwierząt i zgrabiania ścioły, można zaobserwować, że głównym gatunkiem stanowiącym nalot jest właśnie grab, choć badania sprzed lat wskazywały jednoznacznie, że jest to miejsce naturalnej dominacji sosny.

W ciągu ostatnich 500 lat wydarzyło się coś bez precedensu w całej historii geologicznej Ziemi – odkrycie przez człowieka nowych kontynentów i przywożenie z nich nowych gatunków drzew. Niekiedy są to gatunki, które w geologicznej przeszłości naszego kraju występowały na jego dzisiejszym terytorium, zazwyczaj jednak te, które wprowadza się do lasów – jak dąb czerwony, robinia, daglezja – nigdy tu nie występowały, wpływając w sposób kolosalny i trudny do przewidzenia na pozostałości ekosystemów choćby nawiązujących do naturalnych. I mimo milionów lat trudnych do uchwycenia przemian, to człowiek w geologicznym mgnieniu oka swoją działalnością przypieczętował ostateczny charakter dendroflory Polski, a lasy poza kilkoma procentami chronionymi w parkach narodowych i rezerwatach przyrody są po prostu uprawami leśnymi. Niech świadectwem „jakości” współczesnych lasów będzie liść, który znalazł się na polskich monetach – jest to liść inwazyjnego dębu czerwonego.

Autor: dr Wojciech Zarzycki