Регулярные пожары помогли эхинацее с размножением

Осенние и весенние пожары в прериях способствуют размножению эхинацеи узколистной, так как синхронизируют цветение разных экземпляров, пишут ученые в Proceedings of the National Academy of Sciences. Это одно из первых исследований, в котором рассматривается непосредственное влияние пожаров на численность растений определенного вида.

Степи, прерии, пампа, саванны — травянистые сообщества с засушливым климатом, в которых нередко действуют неожиданные закономерности. Например, известно, что долгое отсутствие пожаров снижает видовое разнообразие растений в прериях. Однако почему так происходит, каковы механизмы поддержания численности и многообразия трав за счет пожаров, изучено очень плохо.

Сотрудники Чикагского ботанического сада и Висконсинского университета в Мадисоне 21 год подряд, с 1996 по 2016 включительно, следили за состоянием 778 периодически цветущих экземпляров эхинацеи узколистной (Echinacea angustifolia). Это многолетнее растение с хорошо заметными соцветиями-корзинками, которые опыляют различные виды пчел и другие насекомые.

Наблюдения проводили на двух площадках (расстояние между их границами 40 метров) на охраняемом участке высокотравной прерии в округе Дуглас, штат Миннесота. Долгое время пожары там старались предотвращать. Но в период наблюдений смотрители примерно раз в пять лет устраивали контролируемые палы того или иного участка.

Ученые ежегодно отмечали, когда начал и закончил цвести каждый конкретный экземпляр эхинацеи, насколько эти даты отличались от тех, что были отмечены для соседних растений того же вида, сколько на каждом экземпляре корзинок. Также они считали количество семян, которое давало каждое растение в год.

Оказалось, что в годы с весенними пожарами и годы после осенних пожаров эхинацея цветет более синхронно (P < 0,001), чем в годы без них. Следовательно, оно имеет больше цветущих соседей (P = 0,002) и с большей вероятностью будет опылено. Более того, у каждого растения образуется больше корзинок и семян (P < 0,001), если перед его цветением случился пожар. В пределах одного года доля цветущих особей выше там, где был пал.

Исследователи не знают, каковы физиологические механизмы синхронизации цветения эхинацеи в годы с пожарами. Количество опылителей будто бы не зависело от того, прошел пал или нет, а грызунов, поедающих семена этого растения, заметили только один раз за все годы и лишь в одной точке наблюдения. Также интересно, что некоторые другие виды эхинацеи страдают от пожаров, их количество в годы с палами уменьшается.

Сами авторы выступают за то, чтобы расширять исследования влияний пожаров на видовое разнообразие и численность конкретных растений на изолированных участках прерий, где долгое время сдерживали пожары. Вероятно, на некоторых из них огонь может увеличить количество особей определенных видов — и это будет полезно, так как большинство прерий сейчас находятся в упадке.

В России большое влияние на состояние природных сообществ оказывают лесные незапланированные пожары, хотя бы потому, что большая часть территории страны занята именно лесом. Однако здесь, в отличие от случая с эхинацеей узколистной, последствия скорее негативные. О том, каковы масштабы лесных пожаров в нашей стране и чем они опасны, читайте в нашем материале «Тема — огонь».