Исследователи из Техасского университета в Остине обнаружили свидетельства того, что тропические деревья практикуют ботаническое "социальное дистанцирование" для сохранения разнообразия видов. Это открытие проливает свет на давнюю экологическую загадку - как сотни видов деревьев сосуществуют на одной квадратной миле тропических лесов. В исследовании, опубликованном в журнале Science, для разгадки этого феномена использовалось вычислительное моделирование и данные за три десятилетия.
Разгадка тайны тропических деревьев
Исследовательская группа, возглавляемая Аннет Остлинг, доцентом Института вычислительной техники и наук имени Одена и кафедры интегративной биологии университета, сотрудничала с постдокторантом Михаилом Калюжным. Объектом их исследования стал участок леса, по площади эквивалентный 100 футбольным полям, расположенный на острове Барро Колорадо в Панамском канале. Этот исследовательский участок находится под пристальным вниманием ученых уже на протяжении последнего столетия.
Удивительные выводы
Вопреки распространенному мнению о том, что потомство селится рядом с родительским деревом, исследователи обнаружили, что взрослые тропические деревья находятся в три раза дальше от других взрослых деревьев того же вида, чем предполагалось. Такое неожиданное пространственное распределение опровергает мнение о том, что "яблоко от яблони недалеко падает". Для изучения этого явления исследователи использовали вычислительные модели и обширные данные о расстояниях рассеивания семян.
Авторы исследования предположили, что вероятным объяснением такого поведения является наличие факторов, не позволяющих молодым деревьям селиться вблизи родительского дерева. Расчетные модели показали, что каждый вид деревьев испытывает большее негативное воздействие со стороны своего вида, чем со стороны других видов. Исследователи предполагают, что видовые угрозы, такие как грибы или насекомые, препятствуют росту молодых деревьев вблизи родительского дерева. В результате эти угрозы непреднамеренно создают пространство для закрепления других видов, что приводит к формированию леса с богатым биоразнообразием, в котором не доминирует ни один вид.
Последствия для изменения климата и не только
Результаты данного исследования имеют более широкое значение, чем просто понимание сосуществования видов деревьев. Остлинг подчеркивает, что данное исследование является ступенькой к пониманию динамики накопления углерода, что крайне важно в связи с изменением климата. Хотя конкретное применение этих знаний еще предстоит изучить в полной мере, нам предстоит еще многое узнать о фундаментальном вопросе сохранения биоразнообразия.
По словам Остлинга, "это настолько фундаментальный вопрос, что, даже если его применение еще не известно, предстоит еще многое узнать, и это один из компонентов понимания". Исследование дает ценное представление о сложных механизмах, лежащих в основе биоразнообразия в тропических лесах. Дальнейшие исследования позволят глубже изучить конкретные угрозы и действующие механизмы, проливая свет на сложное взаимодействие между древесными видами и окружающей средой.
