Rok masztowy może być spełnieniem marzeń wiewiórki. Edytor77/Shutterstock.com
Jeśli masz dęby w swojej okolicy, być może zauważyłeś to kilka lat ziemia jest wyłożona wykładziną z ich żołędziami, a w niektórych latach prawie ich nie ma. Biolodzy nazywają ten wzorzec, w którym wszystkie dęby w promieniu wielu kilometrów wytwarzają albo dużo żołędzi, albo prawie wcale, „masztowaniem”.
Nasiona dipterokarpów. kumakumalatte/Shutterstock.com
W Nowej Anglii przyrodnicy mają ogłosił tę jesień rokiem masztowym dla dębów: Wszystkie drzewa produkują tony żołędzi w tym samym czasie.
Wiele innych rodzajów drzew, od znanych gatunków północnoamerykańskich, takich jak sosny i orzeszniki, po masywne dwuskrzydłe lasy deszczowe Azji Południowo-Wschodniej, wykazuje podobną synchronizację w produkcji nasion. Ale dlaczego i jak drzewa to robią?
Korzyści ze zsynchronizowanych nasion
Każde ziarno zawiera paczkę skrobi bogatej w energię, aby nakarmić młode drzewko, które leży w stanie uśpienia. To czyni je smaczną zdobyczą dla wszelkiego rodzaju zwierząt, od chrząszczy, przez wiewiórki, po dziki.
Jeśli drzewa koordynują produkcję nasion, te zwierzęta jedzące nasiona tak prawdopodobnie się zapełni na długo przed zjedzeniem wszystkich nasion wyprodukowanych w ciągu roku, pozostawiając resztę do wykiełkowania.
W przypadku drzew, takich jak dęby, których nasiona są wynoszone z drzewa macierzystego i zakopywane przez zwierzęta, takie jak wiewiórki, rok masztowy ma dodatkową zaletę. Kiedy orzechów jest dużo, wiewiórki zakopują ich więcej zamiast natychmiast je zjeść, rozrzucając dęby po całym krajobrazie.
Synchronizacja
Nadal pozostaje tajemnicą, w jaki sposób drzewa synchronizują produkcję nasion, aby uzyskać te korzyści, ale wydaje się, że kilka elementów jest ważnych.
Po pierwsze, wyprodukowanie dużego plonu nasion zabiera dużo energii. Drzewa przepuszczają pokarm fotosynteza: wykorzystanie energii słonecznej do przekształcenia dwutlenku węgla w cukry i skrobię. Jest jednak tylko tyle zasobów, które można obejść. Gdy drzewa wyprodukują dużą partię nasion, być może będą musiały wrócić na jakiś czas do wytwarzania nowych liści i drewna lub zająć rok lub dwa, aby uzupełnić zmagazynowaną skrobię, zanim pojawi się kolejny maszt.
Ale w jaki sposób poszczególne drzewa decydują, kiedy powinien być ten rok masztowy? Istotne wydają się warunki pogodowe, zwłaszcza wiosenną pogodę. Jeśli nastąpi mróz, który zamrozi kwiaty drzewa – a tak, dęby mają kwiaty, tylko są bardzo małe – wtedy drzewo nie może wyprodukować wielu nasion następnej jesieni.
Uszkodzenie kwiatów drzewa wiosną nie wróży dobrze jesiennym plonom żołędzi. almgren/Shutterstock.com
A susza w okresie letnim może również zabijać rozwijające się nasiona. Drzewa często zamykają pory w swoich liściach, aby oszczędzać wodę, co również zmniejsza ich zdolność do przyjmowania dwutlenku węgla w procesie fotosyntezy.
Ponieważ wszystkie drzewa w okolicy doświadczają zasadniczo tej samej pogody, te wskazówki środowiskowe mogą pomóc skoordynować produkcję nasion, działając jak przycisk resetowania, który wszystkie nacisnęły w tym samym czasie.
Trzecią intrygującą możliwością, którą naukowcy wciąż badają, jest to, że drzewa „rozmawiają” ze sobą za pomocą sygnałów chemicznych. Naukowcy wiedzą, że kiedy roślina jest uszkadzana przez owady, to często uwalnia chemikalia do powietrza, które sygnalizują innym jego gałęziom i sąsiednim roślinom, że powinny włączyć swoją obronę. Podobne sygnały mogłyby potencjalnie pomóc drzewom w koordynacji produkcji nasion.
Jednak badanie komunikacji między drzewami jest wciąż w powijakach. Niedawno odkryli to na przykład ekolodzy substancje chemiczne uwalniane z korzeni liściastego warzywa mizuna może wpływać na czas kwitnienia sąsiednich roślin. Chociaż jest mało prawdopodobne, aby ten rodzaj komunikacji uwzględniał zgrubną synchronizację produkcji nasion na dziesiątki, a nawet setki mil, może być ważny dla synchronizacji lokalnego obszaru.
Dużo orzechów to dobra wiadomość dla zwierząt, które je jedzą. TessarTheTegu/Shutterstock.com
Efekty Mastinga rozchodzą się po sieci pokarmowej
Bez względu na przyczyny, masowanie ma konsekwencje, które przepływają w górę iw dół łańcucha pokarmowego.
Na przykład populacje gryzoni często rozwijają się w odpowiedzi na wysoką produkcję nasion. To z kolei skutkuje większą ilością pożywienia dla żywiących się gryzoniami drapieżników, takich jak jastrzębie i lisy; mniejszy sukces lęgowy ptaków śpiewających, jeśli gryzonie zjadają swoje jaja; i potencjalnie wyższe ryzyko przenoszenia chorób jak hantawirus dla ludzi.
Jeśli następny rok z niskimi nasionami spowoduje załamanie się populacji gryzoni, skutki są odwrotne.
Nasiona drzew masztowych były również historycznie ważne dla żywienia populacji ludzkich, bezpośrednio lub jako pokarm dla zwierząt gospodarskich. Żołędzie były podstawą diety rdzennych Amerykanów w Kalifornii, z rodzinami ostrożnie pielęgnacji poszczególnych dębów i przechowywania orzechów na zimę. W Hiszpanii nadal pochodzi najbardziej ceniona forma szynki świnie, które wędrują przez lasy dębowe, zjadając do 20 funtów żołędzi dziennie.
Czasami ziemia wydaje się usłana żołędziami. kurutanx/Shutterstock.com
Więc następnym razem, gdy wybierzesz się na jesienny spacer, sprawdź ziemię pod lokalnym dębem – być może zobaczysz dowody tego niesamowitego procesu.
O autorze
Emily Moran, adiunkt nauk o życiu i środowisku, Uniwersytet Kalifornijski, Merced
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Książki o środowisku z listy bestsellerów Amazon
"Cicha wiosna"
autorstwa Rachel Carson
Ta klasyczna książka jest kamieniem milowym w historii ekologii, zwracającym uwagę na szkodliwe działanie pestycydów i ich wpływ na świat przyrody. Praca Carsona pomogła zainspirować nowoczesny ruch ekologiczny i pozostaje aktualna dzisiaj, gdy nadal zmagamy się z wyzwaniami zdrowia środowiskowego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Ziemia niezdatna do zamieszkania: życie po ociepleniu”
David Wallace-Wells
W tej książce David Wallace-Wells ostrzega przed niszczycielskimi skutkami zmian klimatu i pilną potrzebą rozwiązania tego globalnego kryzysu. Książka opiera się na badaniach naukowych i rzeczywistych przykładach, aby zapewnić otrzeźwiające spojrzenie na przyszłość, przed którą staniemy, jeśli nie podejmiemy działań.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Sekretne życie drzew: co czują, jak się komunikują? Odkrycia z sekretnego świata”
przez Petera Wohllebena
W tej książce Peter Wohlleben bada fascynujący świat drzew i ich rolę w ekosystemie. Książka opiera się na badaniach naukowych i własnych doświadczeniach Wohllebena jako leśnika, aby zaoferować wgląd w złożone sposoby, w jakie drzewa wchodzą w interakcje ze sobą i ze światem przyrody.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Nasz dom się pali: sceny z rodziny i planety w kryzysie”
autorstwa Grety Thunberg, Svante Thunberg i Maleny Ernman
W tej książce aktywistka klimatyczna Greta Thunberg i jej rodzina przedstawiają osobistą relację ze swojej podróży mającej na celu podniesienie świadomości na temat pilnej potrzeby zajęcia się zmianami klimatycznymi. Książka stanowi mocny i poruszający opis wyzwań, przed którymi stoimy, oraz potrzeby działania.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Szóste wymieranie: nienaturalna historia”
Elżbieta Kolbert
W tej książce Elizabeth Kolbert bada trwające masowe wymieranie gatunków spowodowane działalnością człowieka, opierając się na badaniach naukowych i przykładach z rzeczywistego świata, aby zapewnić trzeźwe spojrzenie na wpływ działalności człowieka na świat przyrody. Książka zawiera przekonujące wezwanie do działania na rzecz ochrony różnorodności życia na Ziemi.
