Скученность повышает смертность деревьев, что может объяснять высокое биоразнообразие тропических лесов

Смертность дерева увеличивается, когда оно окружено множеством особей того же вида. Вероятная причина — специализированные патогены или травоядные. Этот эффект наблюдается в лесах по всему миру, но более выражен у редких тропических видов деревьев, что может способствовать удивительному видовому разнообразию тропических лесов.

Это открытие сделала команда из 52 учёных под руководством Лизы Хюльсманн, профессора анализа и моделирования экосистем Университета Байройта, и Флориана Хартига, профессора теоретической экологии Университета Регенсбурга. Их статья опубликована в журнале Nature.

Более 50 лет назад экологи Дэниел Янцен и Джозеф Коннелл выдвинули гипотезу, что стабильные климатические условия в тропиках позволяют патогенам сильнее специализироваться на отдельных видах деревьев. Это заставляет деревья хуже расти и чаще гибнуть в окружении себе подобных — реакция, называемая зависимостью от плотности.

Если эта зависимость усиливается к экватору, это может объяснить рост видового разнообразия деревьев в том же направлении. Однако до сих пор не хватало данных и аналитических инструментов для сравнения силы этого механизма между тропическими и умеренными лесами.

Международная исследовательская группа использовала новые методы и данные, чтобы проверить гипотезу. «Почти 2,5 миллиона деревьев, наблюдаемых на 23 участках по всему миру, демонстрируют зависимость от плотности, но не обязательно более сильную в тропиках», — говорит Лиза Хюльсманн.

Однако в тропических лесах виды с более сильной зависимостью от плотности, как правило, были менее многочисленны. Авторы исследования полагают, что эта закономерность связана с более эффективной регуляцией численности популяций в тропиках, что, в свою очередь, может способствовать сравнительно высокому видовому разнообразию.

По словам Флориана Хартига, результаты частично соответствуют идее Янцена и Коннелла. Специализированные патогены действительно могут сильнее влиять на тропическое биоразнообразие, чем в умеренных лесах, но связь более сложная, чем предполагалось.

Результаты исследования дают ценное представление о механизмах, влияющих на биоразнообразие. Особенно в условиях изменения климата высокоспециализированные взаимодействия между деревьями и патогенами могут быть нарушены, что потенциально негативно скажется на локальном видовом разнообразии деревьев. Учёные подчёркивают необходимость дальнейших исследований.