Roślina opiekunki pomaga utrzymać wysoką różnorodność zbiorowisk roślinnych

W niektórych zbiorowisk roślinnych, zwłaszcza w suchych obszarach półpustynnych są ważne gatunki, zwane „opiekunki» (gatunek pielęgniarki). Około-nian rośliny celu stworzenia korzystnych warunków do kiełkowania i rozwoju siewek innych gatunków. To gatunki oddziałach krewni jego „niania”? Analiza składu społeczności „śródziemnomorskiej roślinności” na kilku kontynentach wykazały, że „Niania” i ich „podopieczni” nie są powiązane więzami rodzinnymi. Co więcej, często należą do grup, które powstały w różnym czasie, na przykład, z roślin, które pojawiły się w stosunkowo wilgotnym okresie trzeciorzędu, przeżył później w suchych klimatach okresie czwartorzędu, tylko dzięki patronatem „nianie”, które pojawiły się później, że jest ewolucyjnie byli znacznie młodszy niż jego „podopiecznych”. Filogenetyczna różnorodność zbiorowisk roślinnych (obecność przedstawicieli różnych grup taksonomicznych) mogą w dłuższej perspektywie tylko obsługiwane „opiekę” niektórych gatunków ponad innych.

Zbiorowiska roślinne Tehuacan Valley (Central Mexico) jest zdominowany przez duże kaktusy neobuxbaumia tetetzo. A pomiędzy nimi są krzewy Mimosa Luisana, którzy byli „pielęgniarki” dla sadzonek większości kaktusów. Ale w toku sukcesji kaktusy zaczynają dominować. Zdjęcie A. Valiente-Banuet z artykułu Peter D. Moore. Desert zachwyca: the tetetzo kaktus neobuxbaumia.

Fakt konkurencji między gatunkami roślin rosną razem, wydaje się niekwestionowana. Rozmowy są głównie o tym, jak, mimo konkurencji, w społeczności utrzymuje wysoką różnorodność gatunkową. Niektórzy badacze uważają, że współistnienie gatunków zapewniona jest przede wszystkim rozbieżności ich różnych nisz ekologicznych. Inni wierzą, że współistnieją tylko te gatunki, które są ekologicznie podobne.

Jednak oprócz stosunków konkurencyjnych prowadzących do wzajemnych ograniczeń różnego rodzaju, w społecznościach, są czasami pozytywny związek, w którym jeden rodzaj roślin nie tylko hamują wzrost innych roślin, ale wręcz przeciwnie, ułatwiają ich wzrost. W literaturze angielskiej takie jednostronne pozytywny efekt nazywany ułatwienie - «ulga».

Całe cluster-Nien rośliny i ich „podopieczni” na pustyni Sonora w Arizonie (Tucson Mountain District). Ironwood Olneya tesota jego korona dał schronienie „Zielone drzewa» Cercidium microphyllum (na pierwszym planie), a to z kolei jest opiekunka do sadzonek saguaro kaktus (Carnegia gigantea). Jednak wkrótce przerastać ich niań kaktusy. Zdjęcia z miejsca desertmuseum.org

Najbardziej uderzającym przykładem jest pielęgniarka roślin, w stanie osiedlić się w miejscach o trudnych warunkach fizycznych, takich jak na terenach otwartych na pustyni lub na wysokich górach, a tworzone bezpośrednio zanieczyszczają środowiska pracy sprzyjającego wzrostu innych roślin, zwłaszcza gdy są one we wczesnych stadiach rozwoju. Roślina opiekunki chronić swoich „podopiecznych” z palącym słońcu i silne wiatry przyczyniają się do powstawania gleby w piasek i skały, czasami wzbogaconego środowiska azotem (jeśli rośliny strączkowe są członkami), a czasem chronić je od zwierząt roślinożernych.

Gigant saguaro kaktus (aka Saguaro Carnegie gigant) gigantea Carnegia (z lewej) i jego "niania" - "zielone drzewo" (palo verde, jak Meksykanie nazywają go) Cercidium microphyllum rodziny motylkowatych (z prawej). Oba obrazy ze strony rancholobos.com

Ale czy roślina pielęgniarka, aby utrzymać wysoką różnorodność gatunkową zbiorowisk roślinnych? Na to pytanie próbowali odpowiedzieć Alfonso Valiente-Banuet (Alfonso Valiente-Banuet) z Zakładu Ekologii i Bioróżnorodności Narodowego Autonomicznego Uniwersytetu Meksyku (Mexico City, Meksyk) i Miguel Verdu (Miguel Verdú-) z Centrum Badań nad pustynnienia (Walencja, Hiszpania). Badacze zauważyli, że w ekosystemach typu śródziemnomorskiego (oprócz Morza Śródziemnego, znajdują się one w obu Amerykach, Afryce i Australii) często współistnieją drzew i krzewów, z bardzo różnym wieku ewolucyjnego. Przedstawiciele grup, które powstały w stosunkowo wilgotnym okresie trzeciorzędu (65-2 mln lat temu), w fazie siewek, często przetrwać tylko w cieniu elektrowni, pielęgniarek, które pojawiły się w toku ewolucji później - w bardziej suchym okresie czwartorzędu (patrz również: czwartorzędu. okres), który rozpoczął się około 1,8 milionów lat temu. Przejście od trzeciorzędowego czwartorzędowych towarzyszą poważne zmiany klimatyczne (jest to czas na wystąpienie dużych pustynie). Wiele roślin w obliczu nowych warunkach bardzo słaba, a niektórzy byli w stanie przetrwać tylko dzięki „pielęgniarek”.

Młody saguaro kaktus ma się dobrze pod gałęziami jego „opiekunka” - „zielonym drzewem» Cercidium microphyllum. Zdjęcia z miejsca desertmuseum.org

Obecność „niań instytutu” pozwala nam oferować nowe możliwego wytłumaczenia dla dużej różnorodności filogenetycznej śródziemnomorskich zbiorowisk roślinnych, innymi słowy - obecność w ich składzie gatunków różnych źródeł, od niespokrewnionych grup. Zgodnie z proponowanym wcześniej hipotezy, różnorodność wspiera konkurencję, która nie pozwoli na współistnienie gatunków blisko zajmują podobne nisze ekologiczne, ale nie mieszać niepowiązanych typy roślinności, ekologicznie bardzo różne.

Po lewej: Młody saguaro kaktus nie jest uprawiana pod ochroną „opieka nad dzieckiem”, a na otwartej przestrzeni, a oto efekt - od dołu to wszystko zjedzone czarny bielik Zając (Lepus californicus), ściółka jest widoczny na przedniej planetarny mało prawdopodobne, aby przetrwać ten kaktus. Po prawej: A czarno-tailed Jackrabbit (Lepus californicus) nie jest wstręt do jedzenia młodego kaktusy, zwłaszcza gdy nie są one ukryte wśród swoich „niania” oddziałów. Zdjęcie z desertmuseum.org i animals.nationalgeographic.com

Autorzy omawiają operacja próbował dowiedzieć się, która hipoteza najlepiej opisuje rzeczywistość. Aby to zrobić, zebrali obszerny materiał na trzech wspólnot pustynnej roślinności w Meksyku i przyniósł opublikowane dane na temat społeczności śródziemnomorskim typu w Europie, Afryce i Australii. W Meksyku, trzymali pełną rachunkowość drzew i krzewów w kilku sekcjach i zlokalizowaniu (w pobliżu zakładu lub pielęgniarki w otwartej przestrzeni) 4984 Young (wysokość 30 cm) roślin drzewiastych. Podkreślając różnorodność roślin w taki sposób, pod okiem „opiekunki”, analizowano ich pokrewieństwa.

Schemat dwa mechanizmy utrzymania filogenicznej różnorodność społeczności. Lewy „relief”: obok siebie, rośliny rosną, pielęgniarka i oddziały są rośliny należące do grup niepowiązanych. Prawo „konkurencja”: wspólnota obejmuje również gatunki niepowiązanych, ale zdarza się, ponieważ są one znacząco różne nisze ekologiczne. Wpisz rozmieszczenie przestrzenne różnych roślin w przypadku przewagi danego mechanizmu. Na „ułatwień” (rośliny dostępne Nien) różne rodzaje klastrów tworząc spoinę. A w przypadku konkurencji wszystkie one zostały odsunięte od siebie (rozłożone dystrybucji). Omówienie artykułów Ecology Letters

Za pomocą specjalnych programów komputerowych autorów jak tasuje wszystkie rodzaje nich, wziął losowych próbek, losowe kombinacje roślin i fitosanitarnych Nien wychowanków. Wyniki wykazały, że gatunek rzeczywiście spadać pod opieką tej samej rośliny-Nien, co bardziej prawdopodobne, aby być bardziej zbliżona (a więc - bliżej środowiska), niż można się spodziewać na podstawie losowej kombinacji.

Filogenetyczne (rodzina) relacje z gatunków roślin występujących w miejscu pracy. Nazwy gatunków sami nie podano oszczędność przestrzeni. Czarne kręgi na krawędzi - gatunki, które są pod opieką niań-roślin. Kółka - typy, które nie zależą od pielęgniarek. Łatwo zauważyć, że jako gatunek, oddziałach pielęgniarek i gatunki, które rosną na własną rękę, znajdują się na wykresie nie jest przypadkowe i bliskich grupy, tj Są bliscy krewni. Omówienie artykułów Ecology Letters

Następnie autorzy porównali filogenicznej odległość (stopień pokrewieństwa) pomiędzy roślinami i oddziale pielęgniarki-roślin. Różnica była bardzo istotna i znacznie większe niż to, które jest przewidywane na podstawie losowego wzorca w średnim wieku-pielęgniarek roślin i roślin wychowanków.

Autorzy konkludują, że „ulga” oraz dostępność zakładzie, pielęgniarki - jest ważnym czynnikiem odpowiedzialnym za tworzenie struktury zbiorowisk roślinnych, przynajmniej w obszarach suchych.