Globální lesní síť praskne případ tropické biodiverzity

NYSTV - Nephilim Bones and Excavating the Truth w Joe Taylor - Multi - Language (Duben 2019).

Anonim

Pokud cizinci poslali průzkumnou misi na Zemi, jedna z prvních věcí, které si všimnou - po načechraných bílých oblacích a modrých oceánech našeho vodního světa - by byla způsob, jakým vegetace vystupuje z exuberance na rovníku, a to prostřednictvím moderování ve středních šířkách směrem k monotónnost u vyšších. Všichni se dozvíme o tomto sklonu biodiverzity ve škole, ale proč existuje?

Dokonce i Charles Darwin uvažoval. I když je vzorek nápadný, je obtížné ho vysvětlit. Vzhledem k tomu, že je globální v měřítku, počáteční tendence byla podezření na dlouhodobé nebo rozsáhlé mechanismy, jako je stabilita klimatu (v tropech žádné ledovce), míra speciace (vyšší v tropických oblastech) nebo míra zániku tropy podle fosilních záznamů).

V letech 1970 a 1971 dva ekologové nezávisle navrhli radikálně odlišný mechanismus, který pracuje na stupnicích, nikoli na kilometrech, ale na metrech. Daniel Janzen a Joseph Connell navrhli, že přirozené nepřátelé, kteří zabíjejí semena a semenáčky shromážděné blízko stromů rodičů, by mohly lokálně udržovat obyčejné druhy v dominantě lesa a poskytnout místním vzácným druhům prostor k rozkvětu.

Janzen-Connellova hypotéza je nyní téměř 50 let, ale bylo těžké ji vyhodnotit, a to zejména v celosvětovém měřítku. Jen málo studií jednoznačně zkoumalo souvislost mezi potlačením sebe sama a rozmanitostí druhů a žádná studie se na tento vztah nezabývala v mírných a tropických zeměpisných šířkách.

Před rokem však Jonathan Myers, odborný asistent biologie na Washingtonské univerzitě v St. Louis, a Joe LaManna, postdoctorální výzkumný pracovník ve výzkumném středisku Tyson Research Washington University, navrhli test Janzen-Connellovy hypotézy hlavním vyšetřovatelům mezinárodní sítě dlouhodobých výzkumných ploch z oblasti dynamiky lesů nazývaných Smithsonian Center for Global Forest Observatory pro lesní vědu a lesy (CTFS-ForestGEO).

V příštím roce LaManna analyzovala data z 24 výzkumných ploch, z nichž jedna byla ve výzkumném středisku Tyson Research Washington University. Společně tyto pozemky jsou domovem více než 3000 druhů stromů a zhruba 2, 4 milionu stromů. Analýza poskytla první důkaz, že Janzen-Connellův efekt přispívá ke sklonu biologické rozmanitosti přes tropické a mírné šířky. Článek, který má 50 autorů z 12 zemí, byl publikován v časopise Science, 30. června 2017

"Je to poprvé, kdy jsme dostali data, abychom mohli provést tento druh hloubkové analýzy a podívat se na mírné a tropické zeměpisné šířky, " řekla LaManna, která je na tomto papíře příslušným autorem.

Analýza také poskytla lahodnou změnu hypotézy, že rostlinní dravci, kteří zabíjejí vzácné druhy, mohou také znemožnit jejich vyhynutí. "Když se druhy dostanou až příliš vzácně, jejich nepřátelé se také ztenčují a mají to, co je známo jako vzácná druhová výhoda, " řekl Myers. Takže specializovaní dravci nakonec stabilizují vzácné druhy, namísto jejich vymazání.

"Byli jsme schopni poprvé ukázat, že tento stabilizační efekt může být silnější u vzácných druhů v tropických oblastech, což může vysvětlovat, proč mají deštné pralesy tolik vzácných stromů, " řekla LaManna.

Co tě jíte?

Vědci zdůrazňují, že to, co vidí v datech, je podpisem mechanismu Janzen-Connell, ale údaje jsou agnostické ohledně samotného mechanismu. Jinými slovy, nevede prstem na konkrétní nepřátele rostliny.

Mechanismus vyžaduje, aby nepřátelé byli spíše hostitelští, nikoli všeobecní. "To znamená, že FBI (houby, bakterie a bezobratlí), " říká LaManna, "velmi malé organismy, které se rychle vyvíjejí a mají větší pravděpodobnost, že budou hostitelem specifické."

Tyto patogeny jsou všude, i když obvykle uniknou našemu upozornění. Vědci z University of Missouri-Saint Louis, kteří pracovali ve výzkumném středisku Tyson, objevili více než 100 různých druhů býložravců hmyzu, které se živí pouze dospělým bílým dubem, řekl Myers.

Oba vědci se zmíní o práci Scott Mangan, odborného lékaře na biologickém oddělení Washingtonské univerzity a spoluautora na papíře. Mangan uskutečnil jak skleníkové, tak i terénní experimenty (na ostrově Barro Colorado v Panamě), které ukazují, že půdní patogeny samy - bez ohledu na živiny, hmyz, savce nebo nadzemní choroby - potlačují růst sadenic dostatečně silný, aby vysvětlili zachování biologické rozmanitosti.

Ale jiné studie zdokumentovaly potlačení jiných nepřátel, takže otázka mechanismu zůstává otevřená.

Blízcí příbuzní dělají špatné sousedy

Klíčová poznámka, na níž vychází hypotéza Janzen-Connell, spočívá v tom, že semeno je nejtěžší pod mateřským stromem, ale mladí lidé mají tendenci dělat lépe od svých rodičů.

Účinek patogenů na stromy je podobný účinkům patogenů na lidi. Je pravděpodobné, že zachycujeme a umřeme na nějakou chorobu, jako je šarlátová horečka nebo tyfus, pokud budeme zabaleni do bytů, než kdybychom žili ve venkovské izolaci. Takže alespoň bez přínosů moderního lékařství jsme také sebe potlačující.

Nová studie odhalila dva klíčové aspekty sebevládání. "Zjistili jsme, že sebevražda je v tropickém lese v průměru silnější než temperamentní, " říká Myers, "a že se systematicky mění s šířkou, což je velký výsledek číslo jedna."

Dva aspekty sítě CTFS-ForestGEO poskytly potřebné údaje, řekl Myers. Jedním z nich je, že lesní pozemky jsou dostatečně velké, že obsahují slušné množství vzácných druhů, druhá je, že všechny stromy na pozemcích byly označeny, mapovány, měřeny a identifikovány do malé třídy. "Žádná jiná celosvětově koordinovaná síť lesních pozemků nekombinuje velké pozemky se sčítáním, které se sčítají do průměru 1 cm, " řekl.

Druhým výsledkem je, že v tropických podmínkách je potlačení samoty pro vzácné druhy silnější než pro obyčejné druhy. V mírné zóně jsou stejně tak postiženy vzácné a běžné druhy, Myers řekl, nebo v některých případech se potlačení samooplazuje a je pro obyčejné druhy silnější než ty vzácné.

Vědci považují tento výsledek za vzrušující, protože to může vysvětlit záhadnou charakteristiku tropických pralesů: jejich rozmanitost není způsobena velkým počtem druhů obecně, ale spíše množstvím vzácných druhů.

"Jak můžete zabalit více než tisíc druhů na ploše o rozloze 50 hektarů v tropech, pokud tyto vzácné nepřátele zasáhnou vzácné druhy negativně?" Zeptá se Myers. "Myslíte si, že pokud jsou tyto druhy vzácné, pravděpodobně vyhynou, a co je v systému udržuje?"

Odpověď je jejich nepřátelé. "Paradoxně mohou být nepřátelé prospěšní, " řekla LaManna. "Ano, zabíjejí, ale zabíjením zabraňují populačním boomům a bustám.Pokud nemáte žádné nepřátele, budete mít exponenciální populační růst následovaný havárií.Pokud přidáte nepřítele, který sleduje množství, v průběhu doby se populace stabilizuje "Nikdy se to nestane velkým, ale na druhé straně se nikdy neztrácí." A tak tito nepřátelé jsou stabilizujícími silami. "

Darwin mohl tady ironizovat. Drobné organismy, které žijí a umírají v několika metrech čtverečních, vytvářejí vzory, které pokrývají deset tisíc kilometrů. A organizmy, které zabíjejí stromy, jsou také jejich dobrodinci a brání jim, aby úplně zmizely.

menu
menu