Лианы обладают выраженным диморфизмом сосудов

Определение структуры сосудов растений является фундаментальным для понимания сосудистой функции у разных групп растений. Диморфизм сосудов может быть важной гидравлической стратегией и экологической адаптацией растений. Предыдущие исследования показали, что лианы, распространенная форма роста растений в тропиках и субтропиках, обычно имеют сосуды большего диаметра, чем растущие рядом деревья. Однако эти результаты могут различаться в зависимости от типа растительности.

В исследовании, опубликованном в American Journal of Botany, ученые из Тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук разработали теоретическую модель, чтобы предсказать, как диаметр сосудов различается у лиан и деревьев в разных местообитаниях (тропический сезонный дождевой лес Сишуанбаньна, саванна Юаньцзян и субтропический вечнозеленый широколиственный лес Айлаошань в провинции Юньнань).

Исследователи оценили вариации в распределении диаметров сосудов у лиан и деревьев, а также шесть признаков ксилемной гидравлики:

• средний диаметр сосудов,
• гидравлически взвешенный диаметр сосудов,
• плотность сосудов,
• теоретическая гидравлическая проводимость,
• доля площади сосудов,
• плотность древесины.

Они обнаружили, что у лиан по сравнению с деревьями больше диаметр сосудов, доля площади сосудов, диморфизм сосудов и теоретическая гидравлическая проводимость, а плотность древесины ниже. Более того, эти различия были постоянными в контрастных типах леса.

В отличие от этого, у деревьев были выявлены консервативные гидравлические признаки: относительно малый диаметр сосудов и низкий диморфизм сосудов из-за отсутствия крупных сосудов. Различия в гидравлических признаках лиан и деревьев могут объяснять, почему эти группы имеют разные распределения и относительную численность в тропических средах.

«Наши результаты показывают, что у лиан есть крупные сосуды, даже в сухих и холодных местообитаниях», — заявил профессор Чжан Цзяолинь из XTBG.

По мнению исследователей, диморфный тип сосудов может позволять лианам хорошо расти при наличии воды, а также снижать риск эмболии при ее дефиците, обеспечивая как высокую гидравлическую эффективность, так и безопасность. Это может в значительной степени способствовать встречаемости и выживанию лиан в сезонных, сухих и холодных местообитаниях.