Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12.11.2024
Игорь Байдов
1
1 376

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
28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

Позавчера, 11:35
Игорь Байдов

Команда исследователей из Италии и США предложила два способа, с помощью которых гипотетический зонд сможет быстро добраться до одного из самых отдаленных и малоизученных объектов Солнечной системы. Речь о Седне — транснептуновом теле, которое находится за орбитой Плутона. По мнению инженеров, эти передовые технологии смогут доставить аппарат к Седне за семь и 10 лет.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

25 июня
Evgenia Vavilova

Квантовые спиновые жидкости (КСЖ) обещают ученым развитие в областях квантовых вычислений и передачи энергии без потерь. В них магнитные моменты частиц теоретически не должны упорядочиваться даже при охлаждении до абсолютного нуля температур.

28 июня
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
-
0
+
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