Солеустойчивость определяет реакцию болотной травы на насекомых-вредителей
Новое исследование биолога Джереми Лонга из Университета Сан-Диего показывает, что влияние насекомых на рост болотной травы Spartina foliosa (калифорнийской спартины) напрямую зависит от уровня засоления среды. Это усложняет ранние предположения о том, что насекомые однозначно вредят растению.
Ключевой эксперимент в городском заповеднике
Исследование проводилось в солёном болоте Свитуотер в заливе Сан-Диего — среде обитания исчезающего вида птиц, светлоногого погоныша, который строит гнёзда из этой травы. Объектом изучения стало насекомое Haliaspis spartinae (щитовка), которое всю жизнь проводит на одном стебле спартины, питаясь её соками.
Три эксперимента и неожиданный результат
- В полевых условиях удаление щитовок с растений с помощью зубной щётки привело к ожидаемому результату: очищенные растения были выше, тяжелее и жили дольше.
- В лаборатории, выращивая траву в пресной и морской воде, учёные обнаружили парадокс: в пресной воде растения с насекомыми росли выше, чем без них.
- Проверка гипотезы в поле: на искусственно засолённых участках болота положительный эффект от удаления насекомых исчезал. При высокой солёности растения росли одинаково плохо, независимо от наличия вредителей.
Объяснение: гипотеза компенсаторного континуума
Результаты объясняются концепцией «компенсаторного континуума» в биологии растений:
- В благоприятных условиях (низкая солёность) растение может сверхкомпенсировать повреждения от насекомых, усиливая рост.
- В стрессовых условиях (высокая солёность) все ресурсы уходят на борьбу с солью, и у растения не остаётся энергии на реакцию на насекомых.
Значение для экологии и климата
- Управление экосистемами: данные crucial для сохранения видов вроде светлоногого погоныша и создания искусственных болот.
- Изменение климата: повышение уровня моря может увеличить солёность болот, что сделает спартину более уязвимой.
- Роль растения: спартина — инженер экосистемы: улавливает CO2, предотвращает эрозию и служит буфером между речным стоком и океаном.
Исследование опубликовано в журнале PLOS ONE.