Деревья могут объединяться в сети для обмена ресурсами через корневые прививки
Исследование, опубликованное в Communications Biology, предполагает, что деревья могут формировать сети для обмена ресурсами, помогая группе коллективно преодолевать экологические трудности. Это даёт новое представление о том, как леса могут адаптироваться к стрессам, вызванным изменением климата.
Международная группа учёных исследовала, как мангровые деревья образуют сети корневых прививок (физических соединений между корнями) в лагуне Ла-Манча в Мексике. Эти прививки позволяют деревьям обмениваться водой, углеродом и питательными веществами.
Условия исследования:
- Изучался вид черных мангров (A. germinans).
- Лагуна ежегодно переживает цикл изменения солёности: пресная вода сменяется солёной из Мексиканского залива, что удваивает или утраивает солёность осадков на несколько месяцев.
- Этот солевой стресс затрудняет деревьям добычу воды и питательных веществ.
Методология:
Для картирования корневых сетей в затопленном лесу исследователи использовали импровизированный неинвазивный метод:
- Металлической трубой простукивали корни в осадке.
- Ультразвуковой допплеровский монитор, прикреплённый к стволам деревьев, усиливал звук постукивания, позволяя определить, какому дереву принадлежит корень.
Ключевые выводы:
- Были картированы сети корневых прививок на восьми участках по 900 м².
- Более 75% самых высоких деревьев имели корневые прививки, а привитые деревья в целом были выше непривитых.
- В условиях высокого стресса (солёная вода) деревья чаще формировали прививки, но в меньших по размеру группах, чем в менее стрессовых условиях.
- Учёные предполагают, что в стрессовых условиях меньшие группы образуются для обеспечения достаточного количества ресурсов для выживания через сеть прививок.
Значение и перспективы:
Как отметила соавтор работы д-р Алехандра Вовидес, полученные данные бросают вызов некоторым устоявшимся теориям эволюционной биологии: речь идёт не столько о «выживании сильнейшего», сколько о взаимной выгоде от существования в сети. Результаты соответствуют теоретическим моделям кооперации, предсказывающим большую стабильность малых групп.
Хотя использованный метод не позволяет доказать активный обмен ресурсами, находки указывают на существование механизма, регулирующего оптимальный размер группы. Дальнейшие исследования могут многое рассказать о кооперации в лесных сообществах не только мангров, но и около 200 других известных видов деревьев, способных к корневым прививкам.