Зимние растения пустыни делают ставки на выживание
Экологи из Университета Аризоны определили стратегии, которые позволяют крошечным пустынным растениям, цветущим зимой, выживать в условиях смертельного выбора: тратить воду или экономить её, расти или размножаться.
Аспирантка Син-Юэ Моника Ге изучила более 50 видов и проанализировала данные за более чем 30 лет. Она обнаружила, что в пустыне процветают только те растения, которые строго следуют компромиссу между использованием воды и размножением.
Предыдущие исследования в Пустынной лаборатории на холме Тумамок выявили этот компромисс на примере девяти распространённых видов зимних однолетников. Исследование Ге изучило этот компромисс для всего сообщества зимних однолетних растений вокруг лаборатории.
Исследование, опубликованное в престижном журнале Ecology Letters, показало, что в условиях изменчивых температур и осадков лучший баланс лежит вдоль компромисса между ростом и эффективностью использования воды. Растения либо экономят воду, медленно и стабильно растут всю зиму, либо тратят воду, быстро реагируя на осадки.
«Растения должны балансировать распределение воды и питательных веществ между быстрым ростом и сохранением воды», — сказала Ге.
«Растения, которые не идеально вписываются в этот компромисс, встречаются в этой экосистеме, но они не могут процветать», — добавила Урсула Бейсингер, соавтор исследования.
Авторы обнаружили, что разнообразие пустынных однолетних растений поддерживало устойчивость сообщества по мере изменения климата.
«За эти три десятилетия мы наблюдаем изменение климата: температура растёт, количество осадков снижается. Тренд указывает на то, что пустыня становится теплее и суше», — отметила Ге.
Тщательный мониторинг растительного сообщества в лаборатории позволил команде увидеть, как оно эволюционирует, отслеживая, какие виды были наиболее многочисленны каждый год.
«Виды растений смещаются в сторону большей эффективности использования воды, потому что им нужно экономить ресурсы», — сказала Бейсингер.
Однако эти водоэффективные растения по-прежнему следуют тонкой линии компромисса, балансируя между водой и ростом так же, как и водоэффективные растения, которые многочисленны даже во влажные зимы.
«Это самый интересный результат для нас, поскольку он показывает, что независимо от того, какие виды в данный момент распространены, они всё равно следуют этому общему правилу», — заключила Ге.
Подобные детальные, многолетние наборы данных, необходимые для таких исследований, редки. В экологических исследованиях, подобных исследованию Ге, «долгосрочные наборы данных — это золото», — сказал Бенджамин Уайлдер, директор холма Тумамок.