Дикие полевые цветы полагаются на подземный банк семян для выживания в засуху
Дикие полевые цветы проявили удивительную устойчивость во время последней засухи в Калифорнии, даже большую, чем экзотические травы. Однако признаки этой устойчивости были видны не в эффектном цветении над землей, а в основном под землей — в банке семян, согласно исследованию Калифорнийского университета в Дэвисе.
В исследовании, опубликованном 1 марта в журнале Ecology, ученые проанализировали более 22 000 проростков из образцов почвы, собранных в резервате Маклафлин в Северной Калифорнии осенью 2012 и 2014 годов. Они обнаружили, что количество семян местных полевых цветов под землей увеличилось на 201%, в то время как надземный рост увеличился лишь на 14%.
Между тем, количество семян экзотических трав под землей уменьшилось на 52%, а их надземная биомасса сократилась на 39%.
"Даже полевые цветы, считающиеся неустойчивыми к засухе, проявили устойчивость к одному экстремальному засушливому событию", — сказала ведущий автор Марина ЛаФорджиа. — "Однако более частые, суровые или продолжительные засухи в будущем могут в конечном итоге превысить способность этих местных видов вкладывать все больше и больше семян в банк для долгосрочного выживания".
Банк семян как стратегия выживания
Банк семян — это умный инструмент выживания, который местные полевые цветы используют в условиях высокоизменчивого климата, подобного калифорнийскому. Чтобы воспользоваться преимуществами как засушливых, так и влажных лет, они сохраняют часть семян в состоянии покоя в почве, а не расходуют все сразу. Это помогает обеспечить их долгосрочное выживание.
Во время засухи полевые цветы вели себя подобно человеку, который сохранил работу во время экономического кризиса, но опасается ее потерять. Этот человек продолжает зарабатывать, но откладывает в банк большую часть денег, чем тратит. Аналогично, полевые цветы продолжали прорастать и производить семена, но сохраняли большую их часть под землей, ожидая более благоприятных условий.
"Банк семян — это форма хеджирования рисков", — пояснила ЛаФорджиа. — "Полевые цветы выбирают низкий риск, но и низкую отдачу, тогда как травы — растения с высоким риском и высокой отдачей. Они не сберегатели. Они резко увеличиваются во влажные годы и сокращаются в засушливые. Полевые цветы менее драматичны. Они есть, но они меняют то, куда направляют наибольшую долю своей популяции".
Уровни устойчивости к засухе
Хотя почти все полевые цветы пополняли свой банк семян в период исследования, увеличение было особенно заметным среди засухоустойчивых видов:
- Над землей: засухоустойчивые виды увеличились примерно на 13%, а неустойчивые к засухе — незначительно сократились.
- Под землей: засухоустойчивые виды увеличили банк семян на 263%, а неустойчивые — на 119%.
Рост числа местных полевых цветов и сокращение трав были довольно последовательными среди видов и не были связаны с каким-либо одним "кормильцем". Одиннадцать из 15 видов трав сократились, в то время как 65 из 81 вида полевых цветов увеличили количество хранимых семян.
Взгляд под землю
Исследование показывает, что местные однолетние полевые цветы должны быть неотъемлемой частью будущих стратегий восстановления, даже если их появление может быть не мгновенным.
"Когда мы смотрим на то, как растительные сообщества реагируют на нарушение, мы в основном думаем только о том, что происходит над землей", — отметила ЛаФорджиа. — "Но если вы действительно хотите понять, как реагирует растительное сообщество, важно учитывать весь жизненный цикл популяции или особи. Вы получите совсем другой ответ, просто глядя на надземное сообщество".