Папоротники-"гнезда" поддерживают экосистемы тропических лесов

Ученые из Университета Западной Англии (UWE Bristol) считают, что папоротник "птичье гнездо" (Asplenium nidus), часто выращиваемый как комнатное растение, играет ключевую роль в поддержании биоразнообразия и экосистем тропических лесов мира.

Исследование возглавляет доктор Фарнон Эллвуд. Он объясняет: "В естественной среде этот папоротник растет на деревьях высоко в пологе тропического леса, где может достигать огромных размеров — до 180 кг, с листьями диаметром до двух метров".

Папоротники-"гнезда" являются эпифитами, то есть используют деревья только для опоры, не получая питательных веществ от хозяина, как паразитическое растение. Они образуют розетку листьев, которая улавливает дождевую воду, опавшие листья и другой мусор. Эти "компостеры полога" создают среду обитания для микроорганизмов и беспозвоночных животных, таких как дождевые черви и насекомые.

Ученые полагают, что эти эпифитные папоротники критически важны для поддержания тропического леса, внося вклад не только в виде питательных веществ, но и как уникальная среда обитания. Без них тропические леса мира радикально изменятся.

Лаборатория в Эдеме

Работая в контролируемой среде тропического биома проекта "Эдем" в Корнуолле, доктор Эллвуд и исследователь Джулиан Дональд разрабатывают серию экспериментов, которые впоследствии будут перенесены в тропические леса Борнео.

"Тропический лес Борнео — наша уличная лаборатория, а "Эдем" — внутренняя. Мы знаем точный состав почвы; если нужно, чтобы пошел дождь, мы включаем орошение, если нужно его остановить — выключаем. Если требуется увеличить биоразнообразие, мы добавляем животных в эксперименты, а чтобы смоделировать эффекты локальных вымираний — исключаем их. Работая с модельной системой в модельном лесу, мы можем в точной и контролируемой манере развивать идеи, техники и методологию перед проведением экспериментов в глубинах Борнео", — говорит доктор Эллвуд.

Роль "островов" в пологе

Папоротники-"гнезда" — это острова в море полога: они производят компост и возвращают важные питательные вещества от деревьев на лесную подстилку; они создают среду обитания для миллионов насекомых и бесчисленных микроорганизмов. Многие из этих насекомых, никогда не виданные ранее, определенно окажутся новыми для науки.

На фоне изменения климата и разрушения среды обитания это исследование покажет, как будет меняться природа тропических лесов в будущем.

Экологический "Дженга" и гонка со временем

"Биоразнообразие нашего мира вовлечено в роковую игру в экологический "Дженга". В игре вы вынимаете деревянные блоки из башни, никогда не зная, когда она рухнет. Так же, как в игре, мы не имеем представления, как отреагируют биоразнообразие планеты и поддерживаемые им экосистемы на продолжающееся ежедневное исчезновение видов.

Если эпифитные среды обитания, такие как папоротники-"гнезда", будут удалены из тропического леса или если содержащиеся в них экосистемы рухнут, существует реальная вероятность коллапса или, по крайней мере, радикального изменения всей экосистемы тропического леса. Мы участвуем в гонке со временем, чтобы понять и смягчить эти последствия", — подчеркивает Эллвуд.

Ключевой вопрос и манипулятивные эксперименты

Ключевой вопрос, на который ученые хотят ответить: какие виды играют наиболее важную роль в функционировании экосистем и что произойдет, если эти виды вымрут.

"Мы знаем, что эпифиты играют важную роль в пологе тропического леса. Они обеспечивают дом для животных, поставляют питательные вещества; дождевая вода фильтруется через эпифиты и переносит эти питательные вещества на землю. Мы знаем, что наш климат меняется, и мы можем изменять климат внутри эпифитов. Мы также знаем, что животные внутри эпифитов играют критическую роль и что эти виды вымирают. Мы можем экспериментально вызывать вымирание видов в эпифитах. Проводя такие манипулятивные эксперименты над маленькими мирами внутри папоротников, мы можем получить представление о судьбе нашего собственного мира, который продолжает изменяться человеком", — заключает доктор Эллвуд.