Ученые опровергли предположение, что более высокие деревья обречены на засуху

Фото из открытых источников

Отправляясь в поход по тропическому лесу Юго-Восточной Азии, вы можете оказаться в тени гигантов: высоких деревьев, достигающих более 70 метров в высоту. Но, несмотря на свои размеры, эти высокие деревья с удивительной эффективностью перемещают воду по своим длинным древесным стволам — настолько эффективно, что новое исследование утверждает, что они могут быть не так подвержены засухе, как считалось ранее.

Исследование, опубликованное в журнале Science, опровергает идею о том, что более высокие деревья более восприимчивы к засухе, внимательно изучив диптерокарпы — группу тропических деревьев, доминирующих в тропических лесах Юго-Восточной Азии. Исследователи обнаружили, что высота, по-видимому, не препятствует способности этих деревьев транспортировать воду: более высокие диптерокарпы, похоже, демонстрируют ту же реакцию на засуху, что и их более низкие собратья.

Новое открытие уточняет понимание учеными того, как деревья реагируют на засуху, говорит лесной эколог Эми Беннетт, научный сотрудник Университета Лидса, которая не принимала участия в исследовании. Беннетт была ведущим автором статьи 2015 года, в которой было установлено, что более крупные деревья больше всего страдают от засухи во всем мире. Новая статья, по ее словам, показывает, что существуют важные исключения из этой тенденции. «Я не думаю, что это опровергает идею о том, что крупные деревья более уязвимы во многих лесах, — говорит она, — но возможно, высота не является определяющим фактором».

Ведущий автор исследования, лесной эколог Пауло Биттенкурт из Кардиффского университета, начал свою работу, надеясь лучше понять, как тропические деревья разной высоты адаптируются к окружающей среде. Чтобы изучить роль высоты в системе транспортировки воды в дереве, Биттенкурт и его коллеги отправились в лесной заповедник Кабили Сепилок на острове Борнео в Малайзии. В течение 3 месяцев 2022 года команда собрала образцы ветвей и стволов 38 различных диптерокарповых деревьев пяти разных видов, высотой от 7,1 до 71 метра.

Анализ образцов керна ствола показал, что у высоких диптерокарповых деревьев сосуды у основания более широкие, чтобы компенсировать дополнительное сопротивление, возникающее при перемещении воды на большее расстояние. У основания 70-метрового дерева сосуды более чем в два раза шире, чем у основания 10-метрового дерева.

Исследователи обнаружили, что в результате другой адаптации листья на верхушках высоких деревьев оказались более устойчивыми к недостатку воды — они могли сохранять способность к фотосинтезу в более засушливых условиях, чем листья на нижних ветвях деревьев.

Исследователи проверили пороги обезвоживания тканей, вызывая эмболию — закупорку сосудов водой в тканях, образованную пузырьками воздуха, — которая может возникать у деревьев как симптом засухи. Они обнаружили, что ткани более мелких и более высоких деревьев реагировали на обезвоживание одинаково, что говорит о том, что высота дерева не связана напрямую с его уязвимостью к таким типам эмболии. А когда команда проанализировала 42 дополнительных диптерокарповых дерева до и после засухи, связанной с Эль-Ниньо, они обнаружили, что более высокие и более низкие деревья замедлили свой рост во время засухи примерно на одинаковую величину.

Эдриан Дас, лесной эколог из Геологической службы США, говорит, что новые данные согласуются с закономерностями гибели деревьев, которые он наблюдал в горах Сьерра-Невада во время засухи. «Зависимость между размером и смертностью во время засухи варьировалась в зависимости от вида», — говорит он, и, похоже, это больше связано с «экологическими факторами» — такими как уязвимость к нападениям короедов, — чем с физиологическими особенностями, такими как гидравлика более крупного дерева.

По мнению Биттенкурта, это исследование вызывает серьезные опасения у исследователей лесных экосистем: «Нам необходимо пересмотреть… наше представление об уязвимости деревьев к засухе по мере их роста».