Патогены в почве определяют разнообразие деревьев в лесах

Исследование, проведённое биологами из Университета Висконсин-Милуоки (UWM), показало, что почвенные патогены являются важным механизмом, поддерживающим видовое разнообразие и объясняющим распределение деревьев в лесу.

Работа «Негативные обратные связи между растением и почвой предсказывают относительное обилие видов деревьев в тропическом лесу» опубликована в журнале Nature.

Ключевой механизм — негативная обратная связь

Учёные наблюдали самоограничивающий процесс: чем дальше от родительского дерева падает семя, тем лучше оно развивается. Это происходит потому, что молодые деревья, растущие рядом со взрослым деревом того же вида, особенно уязвимы для врагов (вирусов, бактерий, грибов), которые накапливаются в почве.

Результаты экспериментов

• В тепличных и полевых экспериментах обнаружено, что виды деревьев различаются по восприимчивости к почвенным патогенам.
• Более распространённые виды деревьев демонстрируют наиболее слабые негативные обратные связи с почвой. Редкие виды, напротив, подвержены сильному негативному воздействию.
• Моделирование на основе эмпирических данных подтвердило эту взаимосвязь.

Выводы и перспективы

• Определённые виды деревьев являются многочисленными в лесах, потому что они менее восприимчивы к почвенным патогенам, чем редкие виды.
• Сильные негативные обратные связи с почвенными патогенами не позволяют редким видам деревьев стать обильными.
• Следующий шаг — изоляция и идентификация конкретных патогенов для каждого вида с использованием геномных подходов.

Авторы подчёркивают, что это, вероятно, один из многих механизмов, определяющих видовое обилие в лесах, но он является очень важным.