• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.02.2022
Михаил Орлов
1
2 013

Экосистема африканского финбоша побеждает конкурентов с помощью очень тонких корней

6.7

Экологи исследуют экосистему финбоша — исключительно богатых видами зарослей кустарников на самом юге Африки. Оказывается, финбош успешно конкурирует с соседними лесными сообществами с помощью особых очень тонких корней.

Leucadendron strobilinum — растение финбоша
Leucadendron strobilinum — растение финбоша / © Mingzhen Lu / Автор: Андрей Чернов

Финбош — это совокупность уникальных сообществ, образованных засухоустойчивыми кустарниками и занимающих сотни километров на Юго-Западном побережье ЮАР. Это одна из «горячих точек» глобального растительного разнообразия.

Здешняя флора насчитывает семь тысяч видов, что за пределами тропиков огромная редкость. Большинство из них это эндемики, которые произрастают исключительно на этом небольшом участке Южной Африки.

Уникальным финбош делает и его приспособленность к регулярным пожарам. Кустарники и другие растения многократно сгорали и полностью восстанавливались на выжженной почве еще задолго до появления здесь человека. Пожары связаны с постоянной потерей необходимых растениям веществ, так что ограничивающим фактором в жизни местного растительного мира считают недостаток элементов питания, в том числе азота.

Удивительно, но совсем рядом с финбошем здесь, на юге Африки, есть и совершенно другие экосистемы. Это образованные высокими деревьями леса умеренного пояса, которые кажутся полной противоположностью регулярно сгорающим зарослям кустарников. Видов здесь в десять раз меньше, а круговорот веществ устроен совсем иначе. Такой лес после пожара не восстановится, а для финбоша это норма и даже необходимость.

Один из авторов новой статьи в Proceedings of National Academy of Sciences Минчжэнь Лю (Mingzhen Lu) удивляется резким контрастом на границе сообществ, которые он изучает. «Летом в финбоше тебя обжигает палящим солнцем, но стоит сделать один шаг — и вот ты уже в лесу, погружен в холод и влажность, даже видишь мох на деревьях. Словно рубильник переключается между двумя положениями, из нуля в единицу…» — говорит ученый.

Границы распространения финбоша / © grida.no

Более века ученые пытались понять, как такие разные сообщества уживаются рядом, при этом сохраняя очень четкую границу. Тем более что горные породы и метеорологические условия здесь полностью совпадают.

Международный коллектив ученых исследовал финбош и окрестности четыре года. На сорока опытных площадках они проводили различные эксперименты, изменяя условия минерального питания и конкуренции между растениями.

Чтобы объяснить этот парадокс, ученые использовали еще и теорию игр. Они сделали вывод, что эти экосистемы соответствуют двум различным стабильным состояниям растительности на этой территории. Биологи сравнивают это с двумя агрегатными состояниями воды — льдом и жидкостью.

Но главным открытием стали именно обнаруженные у многих растений финбоша особые корни, самые тонкие из известных биологам. Они развились у представителей местной флоры для лучшего усвоения элементов питания, прежде всего азота.

У соседних лесов корни намного более толстые и потому менее эффективные. В то же время деревьям и, прежде всего, их проросткам нужно очень много минералов. Поэтому попадающие в почву финбоша семена просто не могут выдержать конкуренцию за элементы питания и гибнут. Именно это наряду с особыми приспособлениями к пожарам определяет устойчивость финбоша и его четкие границы.

Эту научную статью уже называют «открывающей новую область исследований». В ней убедительно показано, что биологическое сообщество способно активно изменять среду своего обитания и конкурировать с другими сообществами как единое целое.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Вчера, 11:27
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

12 часов назад
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Igor Jirkov
05.03.2022
-
0
+
"Попадающие в почву финбоша семена просто не могут выдержать конкуренцию за элементы питания и гибнут. Именно это наряду с особыми приспособлениями к пожарам определяет устойчивость финбоша и его четкие границы." А что же определяет границы соседнего биома? Почему там растения финбоша не вытесняют другую растительность? не всё так просто. "открывает новую область исследований"? Чёткие границы между биомами (=сукцессионными системами) давно известны. Матчасть надо изучать
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: