Анализ родственных связей деревьев тропического леса выявил принципы устройства биологических сообществ
01 августа 2012г. 17:05

Необычайно высокое видовое разнообразие деревьев тропического леса ставит в тупик экологов, поскольку непонятно, как выживают редкие виды в условиях напряженной конкуренции за ресурсы с видами куда более многочисленными. Одно из возможных объяснений - экологическое своеобразие редких видов, занятие ими особых ниш, резко отличающихся от ниш массовых видов. Подробнее: http://ecoportal.su/news.php?id=63828.
И уже только после этой процедуры переходили к оценке вклада редких видов в общее ФР. Для этого смотрели, как добавление видов (ранжированных в порядке убывания численности) к двум наиболее массовым видам меняет ФР сконструированного таким образом сообщества. Снижение "стандартизованного ФР" свидетельствует о том, что добавляемые виды филогенетически близки к массовым и, следовательно, включение их в сообщество не приводит к росту общего ФР. И наоборот, если обнаружена тенденция роста "стандартизованного ФР" по мере добавления видов, это свидетельствует о том, что добавляемые редкие виды являются более дальними родственниками массовых, чем следовало бы ожидать исходя из чисто случайного распределения степени родства видов одного сообщества. Наконец, возможен и вариант, при котором добавляемые более редкие виды находятся то в близком, то в дальнем родстве с видами массовыми. При этом кривые "стандартизованного ФР" демонстрируют колебания.
Построив кривые "стандартизованного ФР" для всех 15 изученных сообществ, Сянчен Ми и его соавторы смогли оценить, в какой мере редкие виды (те, численность которых составляла менее 1 экземпляра на гектар) родственны видам массовым, а соответственно, близки им и экологически. Результаты получились неоднозначными. На шести из пятнадцати изученных участков редкие виды существенно отличались от видов массовых, что свидетельствовало о справедливости гипотезы, согласно которой редкие виды занимают особые ниши, избегая таким образом напряженной конкуренции с другими членами сообщества. В одном случае (речь идет о лесе на острове Барро-Колорадо, Barro Colorado Island, в зоне Панамского канала) редкие виды оказываются близкими родственниками массовых, что противоречит гипотезе разделения ниш. На остальных восьми участках родственная близость редких видов к массовым не отличается от случайной. Таким образом, в разных сообществах, по-видимому, преобладают разные механизмы поддержания видового разнообразия.
Исследователи обратили также внимание на то, что все изученные ими лесные сообщества могут быть разделены на две группы в зависимости от того, как в них происходит естественная смена одних деревьев другими. В девяти из 15 сообществ такая смена происходит за счет "гэп-динамики", то есть зарастания "гэпов" (англ. "gap") - прогалин, или "окошек" в сплошном лесном пологе, образующихся при отмирании крупных, как правило старых, деревьев. Поскольку основной ресурс, за который идет конкуренция , - это свет, место под солнцем в буквальном смысле этого слова, то первоначального успеха достигают обычно виды, быстро расселяющиеся и способные к быстрому росту. Затем их могут сменить более теневыносливые виды.
В шести других сообществах смена деревьев происходит после более серьезных и крупномасштабных нарушений (англ. "disturbance"), вызванных главным образом тайфунами или пожарами. Уничтожение растительности при этом менее выборочное и охватывает более крупные территории.
Любопытно, что все те шесть сообществ, для которых отмечено существенное отличие редких видов от массовых (то есть подтверждена важность разделения ниш сосуществующих видов), характеризуются "гэп-динамикой". В остальных девяти сообществах, для которых значимость разделения ниш не очевидна, смена древесной растительности происходит за счет нарушений, но в трех случаях - также за счет образования и зарастания "гэпов".
Таким образом, высокое разнообразие деревьев в тропических лесах может поддерживаться в разных случаях разными механизмами. Предположение об особом экологическом статусе редких видов, позволяющим им выживать в условиях напряженной конкуренции за общие ресурсы, подтверждается только для некоторых сообществ, не подверженных сильным внешним нарушениям.
Информация взята с сайта:
http://ecoportal.su/