Для степного растения пламенная любовная жизнь - это не просто развлечение, это очень важно.
В новом исследовании исследователи обнаружили, что предписанные, контролируемые экспертами пожары имеют решающее значение для успешного воспроизводства растений в прериях. Пожары заставляют растения прерий цвести одновременно, что увеличивает возможности для спаривания и производства семян.
Во время исследования, которое проводилось с 1996 по 2016 год, ученые наблюдали за половой жизнью 778 отдельных растений в прерии Стаффансон в Миннесоте. На протяжении 21-летнего исследования ученые-консерваторы проводили предписанные ожоги в течение девяти разных лет.
«В большинстве лет растения изолированы от других растений, потому что лишь немногие из них цветут», - сказал Стюарт Вагениус, ученый из Северо-Западного университета, который руководил исследованием. «Они плохо опыляются и дают мало семян. Однако летом сразу после пожара многие растения цветут. Они не изолированы. Они опыляются и дают много семян. и предотвращает локальное вымирание».
Исследование будет опубликовано на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences. Вагениус - старший научный сотрудник Ботанического сада Чикаго и адъюнкт-профессор программы Северо-Западного университета по биологии и сохранению растений.
Высокотравные прерии являются одним из наиболее угрожаемых и наименее охраняемых мест обитания в мире. За последние несколько лет в прериях исчезают местные растения, особенно те, которые не поддерживаются предписанными пожарами. Эти пожары не то же самое, что лесные пожары, которые попадают в заголовки новостей. Предписанные пожары - это контролируемое применение огня экспертами в определенных условиях. Они поддерживают здоровье экосистем и фактически предотвращают лесные пожары, сокращая количество высохшей растительности, которая может разжигать пожары.
Чтобы лучше понять, как пожары могут помочь оживить эти сообщества, исследователи специально изучили Echinacea angustifolia, или эхинацею пурпурную с узкими листьями. Широко распространенный в прериях и на равнинах к западу от реки Миссисипи эхинацея фиолетовая является модельным организмом для изучения многолетних растений на пастбищах.
Отдельное растение эхинацеи пурпурной живет много лет, не цветя каждый год. Важно, чтобы растения в одном месте цвели в одно и то же время. Эта синхронизация увеличивает возможности пчел перемещать пыльцу между растениями.
«Пожары служат сигналом для растений, чтобы они зацвели, чего мы и ожидали», - сказала Гретель Кифер, ученый из Чикагского ботанического сада и соавтор исследования.«Однако мы не знали, что в течение сезона периоды цветения будут намного больше перекрываться после сжигания по сравнению с большинством лет. Это синхронизированное цветение улучшает опыление пчелами, которое необходимо для образования семян».
Исследователи надеются, что их результаты будут способствовать увеличению числа установленных пожаров в прериях и других подверженных пожарам местах с историей тушения пожаров.
«Повторное разжигание пожаров может иметь широкие преимущества для воспроизводства растений и разнообразия в зависящих от пожаров экосистемах по всему миру», - сказал Вагениус. «Обычно люди думают, что пожары помогают растениям конкурировать за лучшие ресурсы. Этот эксперимент раскрывает совершенно другое дополнительное преимущество - больше спаривания и лучшее опыление».