• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.11.2024, 12:11
Игорь Байдов
1
1,4 тыс

Суслики восстановили экосистему после извержения вулкана

❋ 5.5

От извержений вулканов страдают не только люди, но и природа. Подобного рода катаклизмы могут изменить экосистемы Земли, что сказывается на живых существах — от лесных обитателей до подземных микроорганизмов. После огненного апокалипсиса природа достаточно медленно восстанавливается, а значит, жизнь в пострадавшие районы долго не возвращается. Группа исследователей из США нашла способ, позволяющий ускорить такое восстановление. На помощь ученым пришли суслики, которых зачастую воспринимают как вредителей.

суслик Thomomys talpoides
Кротовидный, или северный, гофер (Thomomys talpoides) — небольшой суслик, обитающий на западе США и в некоторых провинциях Канады, помог в восстановлении экосистемы после извержения вулкана / © Alamy, All Canada Photos

Вулканический пепел, лава и селевые потоки могут изменить ландшафт до неузнаваемости — превратить его в «безжизненную пустыню», разрушив среду обитания. Например, пепел закрывает собой растительность, что препятствует росту молодых растений, в итоге травоядные животные не получают необходимого количества пищи и вынуждены искать для жизни новые места. 

Кроме того, вулканические извержения влияют на климат. С одной стороны, вулканы выбрасывают в атмосферу диоксид серы (SO2) — химическое вещество, которое способствует образованию сульфатных аэрозолей, рассеивающих радиацию и в краткосрочной перспективе (до нескольких лет) охлаждающих атмосферу и поверхность Земли. С другой — они влияют на количество выпадения осадков даже на территориях, далеких от мест извержений, что имеет последствия не только для природы, но и людей, к примеру для сельского хозяйства.

Также катаклизмы воздействуют на почву, а именно — на почвенные микроорганизмы, которые выполняют санитарную функцию: образуют гумус (органическое вещество, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям), высвобождают питательные вещества для растений и удерживают влагу в почве. Во время извержений эти микроорганизмы могут погибнуть и перестать размножаться.

Таким образом, вулканические извержения препятствуют росту растений, нарушают микрофлору почвы и круговорот питательных веществ, что сильно сказывается на восстановлении экосистем. На это может уйти сотня лет в зависимости от степени извержения и окружающей территории. К примеру, чтобы лес приобрел свою прежнюю форму и структуру, потребуются три столетия. 

Ученые давно ищут способ, который помог бы восстанавливать ландшафт после катаклизма достаточно быстро, всего за годы или несколько десятилетий. Кажется, это получилось у команды микробиологов и экологов из США под руководством Мии Мальц (Mia Maltz) из Коннектикутского университета.

Специалисты провели эксперимент и нашли неожиданного союзника в борьбе за возрождение экосистемы. Им оказался кротовидный, или северный, гофер (Thomomys talpoides) — небольшой суслик, обитающий на западе США и в некоторых провинциях Канады. 

В 1980 году на северо-западе Соединенных Штатов произошло извержение вулкана Сент-Хеленс. В результате этого катаклизма погибли люди, множество птиц и млекопитающих, а площадь порядка 600 квадратных километров превратилась в «лунный ландшафт».

Через два года после катастрофы в один из пострадавших районов — на участки горы Святой Елены, покрытые безжизненной пемзой — исследователи доставили на вертолете сусликов, после чего разместили их в специальных вольерах на территории, где ранее был лес. Микробиологи хотели проследить, сыграет ли это животное важную роль в быстром восстановлении жизни на склонах опустошенной горы.

Извержение вулкана
Во время извержения облако пепла составляло 64 километра в ширину и 24 километра в высоту. Фото сделано в 1980 году с расстояния 56 километров к северо-западу от вулкана / @ Wikimedia, Rocky Kolberg

Почему именно суслики? Известно, что эти животные роют норы, которые затем используют в качестве гнезд и убежищ, а во время рытья они выбрасывают на поверхность почвы материал, обогащенный питательными веществами.

Ученые предположили, что такая деятельность сусликов будет способствовать перемешиванию почвенных слоев, возвращая на поверхность полезные микроорганизмы, погребенные под вулканическим пеплом. Это, в свою очередь, поможет появлению новых растений. 

Спустя более четырех десятилетий Мальц и ее коллеги изучили микрофлору и химический состав почвы в вольерах сусликов, а также провели аналогичные исследования почвы на близлежащих пострадавших участках, куда сусликов не отправляли. Также микробиологи изучили почву в других районах, которые не настолько сильно пострадали от извержения 1980 года, а именно — на равнинах, где ранее располагались старовозрастные леса и вырубленные до катаклизма лесорубами участки.

Извержение вулкана
Район исследования горы Сент-Хеленс. (A) Аэрофотосъемка над кратером, которую проводили с вертолета над горой в 1982 году. (B) Пеплопад над Медвежьим лугом, на переднем плане — участки, покрытые пемзой, на заднем — гора Рейнир, 1983 год. (C) Деятельность сусликов и остатки пепла со старой почвой, перенесенные сусликами на участок рубки BearMeadow. (D) Участок с растительностью в пострадавшем районе, куда ученые отправили сусликов. (E) Участок с вольерами сусликов, которые посетили ученые в 2018 году / © Mia Maltz

Ученые выяснили, что почвы из разных мест отличаются друг от друга самым разительным образом. Например, почва, подвергшаяся воздействию сусликов, содержала большее разнообразие микроорганизмов, чем участки, на которых ранее располагались старовозрастные леса. 

Конкретно в первом случае наблюдался всплеск микоризных грибов, которые селятся на корнях растений и образуют с последними симбиоз. В результате фотосинтеза растения накапливают в корнях углеводы, после чего начинают делиться ими с грибницей (мицелий), то есть подкармливают ее. В свою очередь, грибы оплетают корни кольцом, и через них растениям поступают питательные вещества и вода. Кроме того, грибы перерабатывает полезные вещества, выделяя зачастую нужные ферменты.

Деятельность сусликов под землей помогла распространению спор и мицелия, создавая благоприятные условия для укоренения и роста растений на бесплодной почве.

Отметим, что на тех участках ландшафта, куда ученые завезли сусликов, бурный рост растительности наблюдался уже через шесть лет после начала эксперимента. За это время там появились десятки тысяч растений. Пострадавшие районы, куда животных не завезли, остаются практически пустынными.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Microbiomes, подчеркнули, что аналогичный подход можно использовать для возрождения лесов после пожаров или рубки. По мнению ученых, 40 лет на восстановление растительности — это мгновение по сравнению с несколькими веками, которые требуются для появления нового леса. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
27 ноября, 11:05
Игорь Байдов

Долгое время ученые полагали, что сотни гигантских статуй на острове Пасхи создали представители местной общины под руководством одного вождя. Однако авторы нового исследования поставили эту гипотезу под сомнение. Детальная трехмерная карта главного каменного карьера острова указала на более сложную картину. Вероятно, монументы были плодом творчества и соперничества небольших независимых групп.

26 ноября, 12:39
Игорь Байдов

Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.

26 ноября, 13:12
Александр Березин

Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 17:00
Курчатовский институт

Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Аналогичную функцию могут выполнять мыши и кроты?
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
Закрыть
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