» » Термиты помогают тропическим лесам восстанавливаться после засухи

Термиты помогают тропическим лесам восстанавливаться после засухи


Термиты помогают тропическим лесам восстанавливаться после засухи

Рис. 1. Термиты Macrotermes gilvus разгрызают лист. Термиты, относящиеся к родам Macrotermes, Bulbitermes и Prohamitermes вносят большой вклад в переработку листового опада и древесины в тропических лесах и, как выясняется, в засушливый период способствуют поддержанию в почве баланса влаги и минеральных веществ. Эти термиты и стали главными героями широкомасштабного экспериментального исследования на острове Борнео. Фото с сайта termitesandants.blogspot.com


Международная команда экологов отправилась на остров Борнео для изучения факторов устойчивости тропического леса во время засухи. В ходе широкомасштабного полевого эксперимента ученые проверили гипотезу о влиянии термитов на стрессоустойчивость лесной растительности. Убрав значительную долю термитов на выбранных площадках, они показали, что деятельность термитов способствует сохранению влаги в почве, увеличивает циркуляцию необходимых растениям элементов, а также увеличивает выживаемость проростков растений, в частности лиан. Эта работа демонстрирует, насколько тесно взаимоувязаны в тропической экосистеме даже такие, казалось бы, далекие элементы, как лианы и термиты, и насколько важно сохранять все ее компоненты.

В свежем выпуске журнала Science представлены результаты интересного экологического эксперимента в дождевом тропическом лесу. Он интересен с разных позиций, но главным образом потому, что демонстрирует, что сейчас экологи могут на деле проверять гипотезы и модели, которые прежде были не более чем логичными умозаключениями. В обсуждаемой работе ученые проверяли гипотезу о весомом вкладе термитов в поддержание стабильности почвы тропических лесов, — а мы понимаем, что в случае такой сложной экосистемы можно придумать и логично обосновать очень много разных версий, объясняющих ее устойчивое существование, и «термитная» гипотеза среди них далеко не самая привлекательная.

Над проектом работала международная команда экологов, представляющих научные учреждения Китая, Англии, Австралии, ЮАР, Шотландии и Малайзии. Поставленная изначально научная задача вполне соответствовала запросам времени (отсюда и финансовая поддержка от Британского Совета по окружающей среде): выяснить механизмы восстановления тропических лесов, пострадавших от Эль-Ниньо (термиты были дальним прицелом исследователей).

Эксперимент стартовал на острове Борнео (другое название этого острова — Калимантан) в октябре 2014 года и продолжался до июня 2017 года. На этот период пришлось последнее по времени явление Эль-Ниньо, вызвавшее, в частности, засуху на Борнео. Ученые случайным образом выбрали в лесу четыре контрольные и четыре экспериментальные площадки (квадраты размерами 50x50 м, рис. 2). На экспериментальных площадках уничтожались термиты. В течение двух лет (год длилась засуха, а на следующий год шло восстановление экосистемы) ученые наблюдали, как меняются характеристики почвы на этих участках. Заодно отслеживали разнообразие насекомых и проверяли выживаемость проростков — тоже немаловажные показатели восстановительного потенциала растительности.


Термиты помогают тропическим лесам восстанавливаться после засухи

Рис. 2. Расположение экспериментальных (голубые квадраты) и контрольных (красные квадраты) площадок на участке тропического леса в северо-восточной части острова. На экспериментальных площадках ученые боролись с термитами, в результате чего их активность там снижалась примерно вдвое Схема из сопроводительных материалов к обсуждаемой статье в Science


Любопытно, как экспериментаторы избавляли от термитов лесные делянки, — для тропического леса задача вовсе не тривиальная. Тут пригодились многолетние наработки по борьбе с термитами, известными «вредителями» любой древесины. Во-первых, на экспериментальных участках просто срыли все термитные постройки, во-вторых, расставили рулоны туалетной бумаги (по 16 на каждую площадку), пропитанные особой термитной отравой, в-третьих, разложили отравленные чайные пакетики. Туалетная бумага и чайные пакетики кажутся примитивными и даже не очень научными инструментами, но мы должны понимать, что и эта методика, и выверенная доза подобранного яда, невредного при этом для других насекомых, — результаты долгих исследований, подтвержденных вынужденной практикой. Туалетная бумага, например, — превосходный источник целлюлозы, единственной пищи термитов. Эти меры снизили активность термитов примерно наполовину. Активность термитов, кстати, тоже оценивалась с помощью туалетной бумаги: подсчитывали, сколько (не отравленных) рулонов термиты сгрызут за месяц.

В результате выяснились неожиданные обстоятельства. Во-первых, во время засухи активность термитов заметно возрастала. По предположению ученых, это вызвано удобством прокапывания ходов в более сухой почве по сравнению с влажной и низкой активностью муравьев — основного врага термитов. Так или иначе, в сухое время, стрессовое для других тропических насекомых, термиты себя чувствуют совсем неплохо. Во-вторых, — и это важно — во время засухи параметры почвы на контрольных площадках были существенно лучше по сравнению с площадками, с которых убрали термитов (рис. 3). Количество влаги, объем переработанного опада, циркуляция таких важных минеральных компонентов как азот, кальций, магний, железо — все эти показатели превышали соответствующие характеристики на экспериментальных делянках.


Термиты помогают тропическим лесам восстанавливаться после засухи

Термиты помогают тропическим лесам восстанавливаться после засухи

Рис. 3. Сравнение некоторых характеристик почв на контрольных (серые столбики) и экспериментальных участках (белые столбики): А — темпы переработки опада, В — глубина почвенной подстилки (эти параметры, очевидно, скоррелированы), С — увлажненность почвы, D — выживаемость семян (число посаженных проростков, выживших через год). Рисунок из обсуждаемой статьи в Science


Помимо этого, ученые измерили выживаемость проростков лианы Agelaea borneensis, собранных на контрольных и экспериментальных участках во время засухи (все семена на одной стадии развития и одного размера, их специально собрали и пересадили на опытной базе). Проростки с контрольных участков оказались более живучими: доля выживших контрольных растеньиц через год оказалась выше, чем «бестермитных» экспериментальных. Так что потенциально в присутствии термитов растительность после засухи должна восстанавливаться быстрее.

Таким образом, деятельность термитов обеспечивает дополнительную антистрессовую устойчивость тропической флоре за счет поддержания баланса главных почвенных ингредиентов. Ученые заключают, что в условиях антропогенного воздействия, когда огромные участки тропических лесов преображаются по воле человека, — а это около 50% всей их площади (~10 млн кв. км), — их устойчивость к стрессу снижается, так как уменьшается количество и разнообразие термитов. Так что если мы хотим сохранить тропические леса, то нужно беречь в том числе и термитов.

Источник: L. A. Ashton, H. M. Griffiths, C. L. Parr, T. A. Evans, R. K. Didham, F. Hasan, Y. A. Teh, H. S. Tin, C. S. Vairappan, P. Eggleton. Termites mitigate the effects of drought in tropical rainforest // Science. 2019. V. 363 (6423). P. 174–177. DOI: 10.1126/science.aau9565.

Елена Наймарк


21 июль 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Заметная часть парниковых газов имеет мирмекогенное происхождение

Два независимых исследования показали, что из-за жизнедеятельности американских муравьев-листорезов из рода Atta в атмосферу попадает значительный объем углекислого газа и оксида азота. В одной из

Важной причиной вымирания морских животных в конце пермского периода была нехватка кислорода

Примерно 252 миллиона лет назад, на рубеже пермского и триасового периодов, случилась крупнейшая биосферная катастрофа в истории Земли. Американские ученые построили модель, чтобы оценить, как

Цвет глаз у сов эволюционно связан с их суточной активностью

Основываясь на филогенетическом анализе, ученые показали, что эволюция цвета радужной оболочки и суточного ритма сов скорее всего происходила сцепленно, причем первым изменялся суточным ритм, а за

Тропические кукушки большие ани подкладывают яйца соседям только от безвыходности

Одиннадцатилетние наблюдения за кооперативно гнездящимися кукушками большими ани (Crotophaga major) в Панаме показали, что подкладывание яиц в гнёзда других особей того же вида практикуется лишь

От сперматозоидов-«долгожителей» получается более плодовитое и медленно стареющее потомство

Долгое время считалось, что отбор на уровне сперматозоидов не может быть эффективным, потому что гены сперматозоида почти не экспрессируются, и в целом его фенотип не связан с качеством генотипа.

Самки сверчков больше ценят в ухажерах не силу, а поведенческую гибкость

Российские энтомологи провели эксперименты на сверчках, рассмотрев, как связаны бойцовские качества самцов и их успешность в ухаживании за самками. Оказалось, что и победители «боев» против других
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Камеры заднего видаКалькулятор тарифов Яндекс на таксиОсновные преимущества керамической плиткиАвтосвет, нюансы ремонта и обслуживанияЭкстрасенсы помогают следствию в раскрытии преступленийВьетнамские дети попрыгали через мертвую змею вместо скакалкиНа реке Генхе в Китае появился редкий вращающийся ледяной дискСамостоятельные путешествия, что важно знать