Экосистема африканского финбоша побеждает конкурентов с помощью очень тонких корней
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли признак, который позволяет точно оценить пластичность органических кристаллов, востребованных в устройствах гибкой электроники и робототехнике. Ранее считалось, что хорошо гнутся материалы со слоистой структурой, где молекулы внутри слоя связаны крепко, а между слоями — слабо. Оказалось, что этих требований недостаточно и важно учитывать также энергию, которую нужно затратить на то, чтобы сдвинуть слои друг относительно друга — чем она ниже, тем материал более гибкий. Открытие упростит проектирование и создание органических кристаллов с заданными свойствами.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Ученые Санкт-Петербургского государственного университета уточнили описание вторично морских тихоходок. Удалось доказать существование двух видов организмов в Белом, Баренцевом, Карском морях и море Лаптевых, а также поставить под сомнение, что еще три вида того же семейства представляют собой разные.
Ученые НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН разработали метод, который позволяет быстро оценить, насколько прочно пленка сцеплена с подложкой. Это важно для создания сверхвысокочастотных акустических фильтров — ключевых элементов связи нового поколения 5G и 6G. Возможность измерить поперечную жесткость сцепления между пленкой из двумерного материала и подложкой таким способом получена впервые.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии