Биологи выяснили, почему в тропиках так много видов деревьев

Причина, по которой так много видов деревьев сосуществуют в лесах, долгое время была предметом обсуждений у экологов. Международная команда ученых под руководством Гельмгольтского центра экологических исследований (Германия) обнаружила неожиданные закономерности в том, как распределены деревья в разных лесах, опубликованные в журнале Nature.

Исследователи использовали огромный массив данных ForestGeo, включающий более 75 участков динамики лесов в 29 странах. Каждый участок охватывал от 20 до 50 гектаров, где каждое дерево (иногда их было свыше 200 000) измеряли и картографировали каждые 5 лет. Доктор Торстен Виганд и профессор Андреас Хут изучили 21 «лесной мегапласт», охватывающих тропические, субтропические и умеренные зоны.

Результаты показали, что в лесах, расположенных ближе к экватору, редкие виды деревьев реже встречаются рядом с представителями того же вида. В умеренных лесах разница между распространением редких и общих видов менее заметна. Это связано с механизмами рассеяния семян. В тропических лесах от 70 до 80 % видов рассеиваются животными, что помогает семенам удаляться от родительских деревьев. В умеренных лесах большую роль играют микоризные грибы, которые вступают в симбиоз с корнями, защищая молодых деревьев от патогенов.

Чтобы понять, как эти пространственные закономерности влияют на сосуществование, ученые разработали новую математическую модель, описывающую рост популяций при низкой плотности. Ключевым элементом модели является «фактор риска»: чем больше соседей одного вида, тем ниже риск для редких видов, что повышает их шансы на выживание.

«Уже давно ученые ищут простые правила, объясняющие, как устроены и меняются леса. Наше исследование показало, что в тропических и умеренных лесах деревья располагаются по-разному, но каждая такая схема помогает видам сосуществовать», — сказал Торстен Виганд, ведущий автор исследования