Травы в тумане: Растения поддерживают жизнь в пустыне
Исследователи из Центра эволюции человека и палеосреды Зенкенберга (SHEP) при Тюбингенском университете и Музея естественной истории Зенкенберга в Гёрлице изучили роль пустынной травы Stipagrostis sabulicola в африканской пустыне Намиб.
В исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports, показано, что это растение способно поглощать влагу из тумана и формирует важную основу для неожиданно сложной пищевой сети в засушливом ландшафте.
"Stipagrostis sabulicola, намибская дюнная трава-бушмен, — один из видов растений, произрастающих в пустыне Намиб", — объясняет доктор Хуэй Инг Ган.
Растение имеет широкую систему неглубоких корней, позволяющую ему эффективно закрепляться в дюне.
"Кроме того, Stipagrostis sabulicola обладает специализированными структурами листьев, которые очень эффективно конденсируют влагу из воздуха в виде тумана и росы. Это очень важно, поскольку туман с Атлантического океана, составляющий в среднем 39 миллиметров в год, является более регулярным источником влаги, чем дождь, среднее количество которого на исследуемых участках составляет всего 17 миллиметров в год", — отмечает биогеохимик.
Туман образуется, когда теплый влажный атлантический воздух, поступающий с запада, охлаждается над холодной поверхностью океана у побережья. В зависимости от высоты и ветровых условий этот адвективный туман может проникать на многие километры вглубь пустыни Намиб.
"Как только туман касается земли, эндемичная пустынная трава улавливает влагу из тумана и направляет её в песок", — добавляет доктор Карин Хоберг.
В новом исследовании учёные показывают, что эта трава, собирающая туман, формирует важную экологическую нишу — так называемые "туманные растительные оазисы" — и служит первичным источником углерода для беспозвоночных.
Чтобы определить это, команда измерила естественные вариации стабильных изотопов углерода и азота (δ13C и δ15N) у беспозвоночных, а также растительной биомассы и подстилки в почве, и оценила долю растений, использующих туман, в их рационе.
"Наши результаты показывают, что трава-бушмен пустыни Намиб способствует потоку углерода в пищевой сети. Мы смогли продемонстрировать, что растение является основным источником пищи для наземных беспозвоночных, таких как муравьи, пауки, ложноскорпионы и клещи — мы нашли 12 видов членистоногих только на поверхности листьев и в листовых влагалищах, плюс ещё семь видов, которые мы не изучали подробно", — говорит доктор Клеман Шнайдер.
По словам учёных, ситуация иная для организмов, живущих в почве, таких как нематоды: здесь основным источником энергии, по-видимому, служат принесённые ветром осадки.
"Однако в целом можно сказать, что значение Stipagrostis sabulicola выходит далеко за рамки пищевой сети беспозвоночных. Это связано с тем, что многочисленные членистоногие, такие как долгоносики и чернотелки, которые зависят от травы как источника энергии и поэтому живут в тесной связи с растениями, служат жизненно важным источником пищи для более мобильных хищников, таких как песчаные ящерицы, пауки-пизауриды или дюнный жаворонок", — добавляет Ган.
"На более высоком уровне пищевой цепи ящерицы, в свою очередь, являются важным источником пищи для гадюки Bitis peringueyi. Наши анализы подчеркивают решающую роль растений, использующих туман, в гиперзасушливых дюнах Намиба".