Углеводы — ключ к выживанию деревьев после нашествия насекомых
Многолетняя вспышка численности инвазивной бабочки привела к гибели тысяч акров дубов в южной Новой Англии. Однако среди погибших деревьев тысячи выжили. Новое исследование в журнале Functional Ecology объясняет причину. Учёные из Гарварда, Массачусетского университета в Амхерсте, Бостонского университета и MIT выяснили, что запас углеводов в дереве критически важен для выживания после нашествия гусениц.
Дубы устойчивы даже к сильным стрессам. «Дубы, в некотором смысле, планируют», — говорит соавтор исследования Меган Блумстайн, постдокторант NSF в MIT. «Часть пищи, произведённой в сезон роста, используется сразу для энергии, а часть запасается в стволах и корнях на «чёрный день». Благодаря этим запасам они могут сразу выпустить новые листья после вспышки численности насекомых».
Однако деревья не неуязвимы. Исследование выявило конкретный порог запасов, необходимый для выживания: 1,5% углеводов в сухой древесине — или около 20-25% от их нормальной ёмкости хранения. Повторяющееся появление непарного шелкопряда (Lymantria dispar) с 2016 по 2018 год испытывало устойчивость деревьев, обезлиствляя их год за годом.
«Погибли те деревья, у которых закончились резервы», — говорит ведущий автор Одри Баркер Плоткин, старший научный сотрудник Гарвардского леса. Но местоположение деревьев также имело значение. Исследователи обнаружили, что деревья, растущие на опушках леса, как правило, имели больше резервов даже при одинаковом уровне дефолиации, что делало их более устойчивыми, чем деревья в глубине леса.
Учёные предполагают, что деревья на опушках, возможно, испытывали менее сильную дефолиацию в годы до 2018-го. Кроме того, получая много света, они могут восстанавливаться, не истощая свои запасы так сильно, как их аналоги в глубине леса.
Это исследование впервые предоставляет прямые доказательства того, что деревья действительно могут умереть от голода при нашествии насекомых. Это более глубокое понимание поможет улучшить модели устойчивости лесов, поскольку новые вредители и меняющийся климат продолжают трансформировать регион.