Движение является одним из наиболее распространенных процессов во всей биологии: мыши добывают пищу, а гуси мигрируют в зависимости от времени года. Хотя растения могут укореняться в одном месте большую часть своей жизни, движение также играет ключевую роль в их экологии, особенно когда речь идет о семенах.
Отследить, как семена перемещаются или рассеиваются, может быть сложно из-за небольшого размера семени. Однако в исследовании, опубликованном в Ecology, исследователи из Колледжа биологических наук Университета Миннесоты нашли решение для отслеживания движения семян с помощью электротехники и математических моделей.
«Мы создали устройство, которое измеряет конечную скорость семян», - сказал Адам Кларк, соавтор исследования и бывший аспирант Университета Миннесоты. «В этом случае конечная скорость описывает максимальную скорость, с которой семя может путешествовать по воздуху. Если мы объединим эту информацию с другими данными, такими как высота растения и местные ветровые условия, мы сможем приблизительно оценить, как далеко эти семена могут путешествовать.."
Исследователи специально собрали эти данные для 50 видов растений прерий, в том числе большого голубого стебля, грубой пылающей звезды и люпина, в научном заповеднике экосистем Сидар-Крик, биологической полевой станции к северу от Миннеаполиса-Сент-Пол в округе Анока. Затем исследователи использовали эти данные, чтобы изучить, как естественные растительные сообщества восстанавливаются после того, как сельскохозяйственные поля были заброшены, на основе исследований, которые охватывают почти 90 лет изменений в Сидар-Крик на 23 полях..
В результате этого исследования исследователи обнаружили, что их оценки способности к расселению были в состоянии правильно предсказать вероятность колонизации, а также модели пространственного расселения многих видов на этих заброшенных полях.
«Понимание того, как перемещаются семена, имеет решающее значение для понимания того, как растения спасаются от травоядных животных, находят благоприятную среду вдали от конкуренции или отслеживают изменение климата», - сказала Лорен Салливан, научный сотрудник Университета Миннесоты и руководитель исследования. автор.
Этот метод отслеживания распространения семян позволит другим исследователям измерить распространение и разработать прогнозы о важности перемещения растений для других широко изучаемых экологических процессов, таких как конкуренция, укоренение, последовательность и восстановление после нарушения.
Финансирование было предоставлено грантом Университета Миннесоты для выпускников; Программа LTER Национального научного фонда США (DEB-8114302, DEB-8811884, DEB-9411972, DEB-0080382, DEB-0620652 и DEB-1234162); Грант Целевого фонда экологических и природных ресурсов Комиссии законодательных органов и граждан Миннесоты по ресурсам (LCCMR); Стипендия аспирантов NSF (00006595); и Фондом премии Бальзана.