Ученые математически связали растения с климатом и почвами
Международная команда ученых при участии сотрудника биологического факультета МГУ выяснила, как признаки растений количественно зависят от почв и климата мест своего обитания. Оказалось, что почвенные параметры большей частью определяют признаки, связанные с запасанием ресурсов, а климатические – ростовые. Это открытие позволяет понять, как растения и экосистемы могут меняться в контексте глобальных изменений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Современные математические модели позволяют описывать и предсказывать развитие самых разных объектов, в том числе экосистем. Последние сильно зависят от глобальных климатических изменений, а потому могут помочь в понимании того, по какому пути будет развиваться наша планета.
«Современные экологические исследования позволяют по-новому подойти к решению центральной проблемы экологии – ответу на вопрос, каковы механизмы формирования природных комплексов сосуществующих видов (сообществ), какова здесь роль различных факторов среды, – отметил один из авторов исследования, заведующий кафедрой экологии и географии растений биологического факультета МГУ Владимир Онипченко. – Без ответа на этот вопрос невозможно сохранить природные экосистемы Земли и их влияние на создание приемлемой для человека среды обитания».
Международная команда экологов и ботаников, в которую вошел Владимир Онипченко, собрала огромный массив данных о функциональных признаках растений, о почвах и климате в месте их произрастания. В финальную базу вошло 225 206 наблюдений 17 функциональных признаков 20 655 видов сосудистых растений со всей планеты и соответствующие им данные о 21 климатическом параметре и 107 характеристиках почвы.
При помощи биоинформатических подходов авторы смогли установить определенные закономерности взаимосвязей в экосистемах. Функциональные признаки делятся на две группы: размерные и ресурсные. При этом первые (высота растения, площадь листа и др.) больше определяются климатическими факторами, а вторые (например, содержание азота и фосфора в листьях, содержание углерода на единицу сухой массы) – теми почвенными параметрами, что не зависят от климата. Некоторые признаки демонстрируют более тесную связь с одним фактором – например, высота растений и площадь листьев значимо больше в теплых и влажных условиях, как в тропиках, нежели в сухих, как пустыни, или холодных, как тундры; на некоторые признаки влияние оказывают обе группы факторов. Содержание тяжелого изотопа азота 15N, длина проводящего пучка и число производимых за сезон семян не продемонстрировали зависимость от климатических или почвенных факторов.
Профили учёных из новости
Richter R
Йосвиг Юлия
Виртх Кристиян
Шуман Мередитх
Каттге Йенс
Вригт Ян
Сиппел Себастиян
Rüger Nadja
Шаепман Михаэль
Ван бодегом Петер
Díaz Sandra
Хаттинг Веслей
Крамер Коен
Ленс Фредерик
Niinemets Ülo
Рейч Петер
Рейчстейн Маркус
Römermann Christine
Шродт Франзиска
Бахн Михаэль
Бюн Чаехо
Кампетелла Гияндиего
Кераболини Бруно
Крайне Йосепх
Gutiérrez Alvaro
Хигучи Педро
Онипченко Владимир
Peñuelas Josep
Pillar Valério
Sosinski Ênio
Вейхер Еван