Plant stráženie pomôže udržať vysokú rozmanitosť rastlinných spoločenstiev

V niektorých rastlinných spoločenstiev, najmä v suchých semi-púštnych oblastiach, sú významné druhy, nazvaný "pestúnky» (druh zdravotná sestra). Okolo-Nian elektrárne vytvoriť priaznivé podmienky pre klíčenie a rast sadeníc iného druhu. Sú Wards druh príbuzní jeho "opatrovateľka"? Analýza zloženie spoločenstiev "stredomorskej vegetácie" na niekoľkých kontinentoch ukázalo, že "opatrovateľka" a ich "oddelenie" nesúvisí rodinnými väzbami. Okrem toho často patria k skupinám, ktoré nastali v rôznych časových obdobiach, ako napríklad rastliny, ktoré sa objavili v relatívne vlhkom treťohorách, prežil neskôr v suchších klímach štvrtohôr, len vďaka patronátom "pestúnky", ktoré sa objavili neskôr, že je evolučne boli oveľa mladší ako jeho "oddelenie". Fylogeneticky diverzita rastlinných spoločenstiev (za prítomnosti zástupcov rôznych taxonomických skupín), môže byť v dlhodobom horizonte len podporovaný "opatrovníctvo" niektorých druhov nad druhými.

Rastlinná spoločenstvá Tehuacan Valley (centrálne Mexiko) dominujú veľké kaktusy Neobuxbaumia tetetzo. A medzi nimi sú kríky Mimosa Luisana, ktorí boli "sestry" sadenicami väčšiny kaktusov. Ale v priebehu dedičského kaktusov začínajú dominovať. Foto A. Valiente-Banuet z článku Peter D. Moore. Desert teší: kaktusu Neobuxbaumia tetetzo.

Skutočnosť, že konkurencia medzi druhy rastlín rastú spoločne, zdá sa nad všetku pochybnosť. Rokovania sú predovšetkým o tom, ako, a to aj napriek konkurencii v obci udržiava vysokú druhovú diverzitu. Niektorí vedci sa domnievajú, že koexistencia druhov je zaistená predovšetkým rozdielnosť ich rôznych ekologických nik. Iní veria, že vedľa seba existujú iba tie druhy, ktoré sú ekologicky podobné.

Avšak, na rozdiel od konkurenčných vzťahov vedúcich k vzájomnej obmedzenia rôzneho druhu, v obciach existujú niekedy pozitívny vzťah, v ktorom jeden druh rastliny je nielen inhibuje rast iných rastlín, ale naopak, uľahčovať ich rast. V anglickej literatúre ako jednostranný pozitívny efekt nazýva facilitácie - «reliéf».

Celý cluster-nien rastliny a ich "oddelenie" v Sonoran púšti v Arizone (Tucson Mountain District). Ironwood Olneya tesota jeho koruna poskytla útočisko "zelených stromov» Cercidium microphyllum (popredia), a to v poradí, je opatrovateľka sa sadenicami Saguaro kaktus (Carnegie gigantea). Avšak, čoskoro prerásť svoje pestúnky kaktusy. Fotografie z webu desertmuseum.org

Najvýraznejším príkladom je rastlina zdravotná sestra, ktorí sú schopní usadiť sa v miestach s ťažkým zdravotným podmienkach, napríklad na voľnom priestranstve v púšti alebo na vysokých horách, a vytvorené priamo znečisťovať pracovné prostredie priaznivé pre rast iných rastlín, najmä ak sú v raných fázach vývoja. Plant stráženie chrániť svoje "zverencov" z spaľujúcim slnkom a silné vetry prispievajú k tvorbe pôdy v piesku a kamenia, niekedy obohatené prostredie s dusíkom (pokiaľ strukoviny sú členmi), a niekedy chrániť ich pred zvierat bylinožravcov.

Obrie Saguaro kaktus (aka Saguaro Carnegie obrie) Carnegie gigantea (vľavo) a jeho "opatrovateľka" - "zelený strom" (palo verde, ako Mexičania ho volajú) Cercidium microphyllum rodiny strukoviny (vpravo). Obaja obrazy s rancholobos.com mieste

Ale Má sestra závod udržiavať vysokú druhovú rozmanitosť rastlinných spoločenstiev? Na túto otázku sa pokúsil odpovedať Alfonso Valiente-Banuet (Alfonso Valiente-Banuet) z katedry ekológie a biodiverzity Národná autonómna univerzita Mexiko (Mexico City, Mexiko) a Miguel Verdú (Miguel Verdú-) z Centra pre štúdium púšťa (Valencia, Španielsko). Vedci zistili, že v ekosystémoch typu Stredomoria (okrem Stredozemného mora, ktoré sa nachádzajú v Americas, Afrike a Austrálii) často koexistujú stromov a kríkov, s veľmi odlišným evolučným starobe. Zástupcovia skupín, ktoré vznikli v pomerne vlhké treťohôr (pred 65-2 miliónmi rokov), v štádiu semenáčikov, často len prežiť v tieni rastliny, zdravotné sestry, ktoré sa objavili v priebehu evolúcie neskôr - v oveľa väčšej sucha štvrtohorách (pozri tiež: štvrtohôr. obdobie), ktorý začal pred asi 1,8 miliónmi rokmi. Prechod z terciárny do kvartérne sprevádzaná vážnymi klimatických zmien (to je čas k výskytu veľkých púští). Mnohé rastliny sa stretávajú s novými podmienkami veľmi chudobné, a niektorí boli schopní prežiť len vďaka "sestry".

Mladý Saguaro kaktus sa darí pod vetvami jeho "pestúnky" - "zelený strom» Cercidium microphyllum. Fotografie z webu desertmuseum.org

Prítomnosť "pestúnok ústavu", nám umožňuje ponúknuť nové možné vysvetlenie pre vysokú fylogenetickej diverzity stredomorskou vegetáciou komunít, inými slovami - prítomnosť vo svojom zložení druhov rôzneho pôvodu, z nepríbuzných skupín. V súlade s predtým navrhovanej hypotézy, rozmanitosť podporuje konkurenciu, ktoré neumožňovali koexistenciu druhov blízkosti zastávajúcich podobné ekologické výklenky, ale nie miešať nesúvisiace typov vegetácie, ekologicky veľmi odlišné.

Vľavo: Mladý saguaro kaktus sa nepestujú pod ochranou "stráženie" a pod holým nebom, a tu je výsledok - zo spodnej časti je to všetko zjedol black-sledoval zajac (Lepus californicus), vrh je viditeľný na prednej planétovej nepravdepodobné, že by prežiť tento kaktus. Vpravo: black-sledoval Jackrabbit (Lepus californicus) nie je proti tomu, aby jedli mladé kaktusy, zvlášť keď nie sú schované medzi jeho "pestúnky" konárov. Fotografie z desertmuseum.org a animals.nationalgeographic.com

Autori diskutujú operácie sa snažil zistiť, ktorý hypotéza najlepšie vystihuje realitu. K tomu, zbierali rozsiahly materiál o troch spoločenstvách púštnej vegetácie v Mexiku a priniesol publikovaných údajov o stredomorského typu komunít v Európe, Afrike a Austrálii. V Mexiku, ktoré sa konalo v plnej účtovníctve stromov a kríkov v niekoľkých sekciách a boli umiestnené (v blízkosti závodu alebo zdravotná sestra v otvorenom priestore) 4984 Young (výška 30 cm) drevín. Zvýraznenie rad rastlín takým spôsobom, pod vedením "babysitters", analyzovali ich príbuzenský vzťah.

Schéma dva mechanizmy udržania fylogenetický rozmanitosť komunít. Left "úľava": vedľa seba, rastliny rastú, sestra a oddelenia sú rastliny, ktoré patria do nepríbuzných skupín. Right "súťaž": komunita zahŕňa aj nepríbuznými druhmi, ale to sa stáva preto, že sú významne odlišné ekologické niky. Sem priestorové rozmiestnenie rôznych rastlín v prípade prevahy daného mechanizmu. Na "zjednodušenie" (k dispozícii-nien rastliny) rôzne typy zhlukov tvorí kĺb. A v prípade súťaže všetci sa pohybovali preč od seba (potácal distribúcia). Diskusia k článkom v ekológii listov

S pomocou špeciálnych počítačových programov autorov ako zamiešajú všetky druhy z nich, a vzal náhodných vzoriek, náhodné kombinácie rastlín a rastlinných-nien-žiakov. Výsledky ukázali, že tento druh skutočne vzťahujú starostlivosť rovnaké rastliny-nien, väčšia pravdepodobnosť, že bude viac spojené (a teda - bližšie k životnému prostrediu), než je možné očakávať na základe náhodného kombinácie.

Fylogenetickej (rodinné) vzťahy rastlinných druhov uvedených v práci. Názvy druhov samotných nie je uvedený úsporu miesta. Čierne kruhy na okraji - druhy, ktoré sú pod dohľadom pestúnky-rastlín. Prázdna kolieska - druhy, ktoré nie sú závislé na sestry. Ľahko vidieť, že ako druh, zaháňa sestry a druhy, ktoré rastú samy o sebe, sú umiestnené v diagrame nie je náhodné a blízke skupiny, tj Sú to blízki príbuzní. Diskusia k článkom v ekológii listov

Potom autori porovnávali fylogenetický vzdialenosť (stupeň príbuznosti) medzi rastlinami a zboru sestry-rastlín. Rozdiel bol veľmi významný a výrazne väčší ako ten, ktorý sa predpokladá na základe náhodnej vzorky stredného veku pestúnky rastlín a rastlinných-žiakov.

Autori dospeli k záveru, že "úľava" a dostupnosť elektrárne, sestry - je dôležitým faktorom zodpovedným za vznik štruktúry rastlinných spoločenstiev, aspoň v suchých oblastiach.