Потепление заставляет некоторые виды деревьев в Скалистых горах «мигрировать» на более высокие высоты, чтобы выжить.
Исследователи из Университета Теннесси в Ноксвилле обнаружили, что крошечные подземные организмы играют определенную роль в этом явлении, и их можно использовать для поощрения миграции деревьев с целью сохранения чувствительных к теплу видов. Их работа показывает, как эти невидимые биотические сообщества создают «почвенные дороги» для молодых деревьев, а это означает, что они могут определить, насколько быстро виды продвигаются в гору, если вообще движутся.
Вновь обретенная роль почвенного микробиома - совокупности микроскопических бактерий, грибков и архей, которые взаимодействуют с корнями растений, - представляет собой поворотный момент в исследованиях, направленных на понимание и прогнозирование того, где в будущем будут обитать важные виды деревьев.
Подобно тому, как исследования человеческого микробиома быстро меняют наши взгляды на здоровье и поведение человека, взаимодействие между деревьями и их почвенными микробиомами может кардинально изменить наши представления о здоровье и поведении лесов.
Исследование было недавно опубликовано в журнале Nature Ecology and Evolution.
Цель исследователей состояла в том, чтобы лучше понять, как растения будут реагировать на повышение температуры.
«Одно общее ожидание состоит в том, что ареалы деревьев будут постепенно перемещаться в сторону более высоких отметок по мере того, как горные среды обитания станут более жаркими», - сказал Майкл Ван Нуланд, ведущий исследователь проекта и докторант кафедры экологии и эволюционной биологии UT.«Легко увидеть доказательства на фотографиях, на которых сравниваются нынешние и исторические линии деревьев на склонах гор по всему миру. Большинство документально подтверждает, что линии деревьев поднялись в прошлом веке».
Ван Нуланд отметил, что на деревья влияет не только температура. Как и люди, деревья полагаются на взаимодействие с другими живыми существами, особенно со своим микробиомом.
Но как мигрирующие деревья будут реагировать на почвенные микробиомы, обнаруженные на больших высотах?
Чтобы выяснить это, Ван Нуланд и его коллеги собрали почву под распространенным видом тополя, который охватывает несколько штатов в Скалистых горах. Они исследовали крутые горные склоны, где в настоящее время обитает этот вид деревьев, и участки на возвышенностях, где дерево, вероятно, разрастется. Они вернули почву и саженцы обратно в UT и смоделировали ожидаемые движения деревьев, вырастив молодые деревья с почвой, собранной со всех их диапазонов высот. Результаты показали, что деревья у подножия горы лучше росли в своей нынешней почве, чем в почве с вершины горы. Но противоположное было верно для деревьев на более высоких высотах; они процветали в почве с гораздо более высоких высот.
«Это указывает на то, что нам нужно работать с деревьями у подножия горы, потому что именно они будут испытывать наибольший стресс от повышения температуры», - сказал Ван Нуланд. «Поэтому мы должны придумать способ уговорить их подняться».
Исследование может помочь ученым создать определенные группы бактерий и грибов, чтобы стимулировать миграцию деревьев, которым угрожает потепление климата.