Десятки видов растений способны жить в состоянии покоя под землей до 20 лет, что позволяет им пережить трудные времена, показало новое исследование.
Международная группа ученых обнаружила, что по крайней мере 114 видов растений из 24 различных семейств растений из широко распространенных мест и экологических сообществ по всему миру способны к длительному периоду покоя во взрослом состоянии, оставаясь живыми в почве, но не каждую весну выходит из-под земли. Такое поведение позволяет им не только выжить в трудные времена, но и извлечь максимальную пользу из невзгод.
Необычайное поведение наблюдается у многих видов орхидей и напоминает вымышленного персонажа Рипа Ван Винкля, который спит 20 лет и скучает по американской революции. Он также встречается у многих других видов растений.
В статье, опубликованной в Ecology Letters, ученые раскрывают, что покой часто является стратегией «подстраховки» для растений, при этом краткосрочные недостатки отсутствия роста и размножения в один или несколько сезонов перевешиваются более длительным периодом. -срочные выгоды от избегания непосредственных рисков и тем самым продления их жизни.
Покой происходит только у некоторых растений любой популяции или вида в любой данный год и зависит от индивидуальных обстоятельств.
Соавтор исследования, профессор Майкл Хатчингс, почетный профессор экологии Университета Сассекса, сказал: «Кажется парадоксальным, что растения развили такое поведение, потому что, находясь под землей, они не могут фотосинтезировать, цвести или размножаться. И все же это исследование показало, что многие растения большого числа видов часто проявляют длительный покой. Многие из этих видов нашли способы преодолеть потерю возможности фотосинтеза во время покоя, особенно путем развития механизмов, позволяющих им получать углеводы и питательные вещества из почвенных ассоциатов грибов. Это позволяет им выживать и даже процветать в периоды покоя.
"Исследование выявило некоторые условия, при которых запускается сон, и эволюционные преимущества такого поведения, но все еще требуется дополнительная работа, чтобы полностью объяснить влияние таких факторов, как погодные условия и угрозы от травоядные и конкуренция со стороны другой растительности, решение уйти в спячку."
Покой в семенах широко известен и изучается на протяжении десятилетий, но явление покоя у растений, которые вышли из семенной стадии и вступили во взрослую жизнь, гораздо менее известно и изучено.
Исследование, проведенное доцентом Токийского университета Ричардом Шефферсоном, является первым подробным анализом причин, экологических функций и эволюционного значения покоя взрослых растений с использованием данных из большого количества наборов данных и опубликованных исследований, в которых поведение было записано.
Причины перехода растений в период покоя различаются как у разных видов, так и даже у популяций одного и того же вида в разных географических точках. Они включают в себя риск того, что бутоны и новые побеги будут потеряны для травоядных, возникновение плохого вегетационного периода, который препятствует накоплению достаточных ресурсов для производства побегов в следующем году, и, во все более потеплении мира, зимы, которые настолько мягкий, что растения не замечают прихода весны.
Более того, хотя исследовательская группа выдвинула гипотезу о том, что покой будет более распространен в более холодных широтах и на больших высотах, где вегетационный период короче, было показано, что он чаще встречается вблизи экватора, где угрозы со стороны таких факторов, как болезни, конкуренция, травоядные и огонь более суровы.
Соавтор д-р Эрик Менгес из биологической станции Арчболд во Флориде, США, сказал: «В районах, подверженных пожарам, оказывается, есть преимущество в том, чтобы растения оставались в состоянии покоя, а затем давали ростки после пожара, когда существуют благоприятные условия для роста. и цветение."
Профессор Хатчингс добавил: «Филогенетический анализ также показал, что покой развивался и сохранялся множество раз на протяжении эволюционной истории наземных растений. эволюция может быть достигнута путем возникновения небольшого числа мутаций только в нескольких генетических локусах».