06.02.2014
Эта гипотеза не так давно получила первое фактическое подтверждение в работах Льюиса с коллегами (см.: Разнообразие тропических лесов обеспечивают грибы-паразиты, «Элементы», 03.05.2006). Ученые работали на тропической станции Лас-Куэвас (Las Cuevas) в юго-западной части Белиза (Центральная Америка). Им удалось показать, что паразитические грибы снижают число семян массового тропического растения Sebastiana longicuspis, а также увеличивают разницу между числом семян и числом выживших проростков. В популяции с высокой плотностью эта разница становится существенно заметнее. Если обработать участки с растениями фунгицидом (что и было сделано), то число семян и проростков увеличивается, а разница между численностью семян и проростков сокращается. Так что паразитические грибы, как выяснилось, регулируют численность данного растения. Но это исследование касалось только одного растения, пусть и массового. А как обстоят дела с собственно разнообразием, с редкими и массовыми видами?
Льюис продолжил свои исследования на станции Лас-Куэвас, но значительно расширил их. Его новый натурный эксперимент длился 17 месяцев, и теперь уже не один вид, а все растения на опытных делянках удостоились пристального наблюдения ученых. Цель эксперимента — выяснить, во-первых, как влияют фитопаразиты (и насекомые, и грибы) на разнообразие сообществ, и во-вторых, как они меняют зависимость между плотностью популяции и смертностью проростков. Для этого были заложены 36 делянок (20 × 20 м каждая), в пределах каждой делянки выбрали по 7 площадок (1 × 1 м). На трех из них установили сетчатые ловушки для семян (семяуловители, рис. 1), три делянки обрабатывали средствами против фитопаразитов и одну оставили в качестве контроля.
Против фитопаразитов использовали два разных фунгицида и один инсектицид. Предварительные исследования показали, что ни один из препаратов не влияет на рост и плодовитость растений на делянках. Итого, экологам требовалось обрабатывать еженедельные данные по обилию видов проростков на 144 площадках, да еще ежемесячно — разнообразие семян из 108 ловушек, и так в течение 17 месяцев — вот это работа! Зато в руках ученых оказались весьма и весьма представительные данные.
Паразиты регулируют разнообразие
Оуэн Льюис (Owen T. Lewis) с Отделения зоологии Оксфордского университета вместе с международной группой коллег продолжает натурные исследования экологических моделей. В центре его интересов остается модель Джензена–Коннела (см. Janzen-Connell hypothesis), которая постулирует повышение смертности того или иного вида растений при повышении его обилия. Согласно этой модели, смертность должна увеличиваться за счет действия паразитов — самых разных грибов и насекомых. Паразиты, хотя бы в силу более высокой вероятности, повреждают и уничтожают самые массовые виды, давая простор для развития редким видам с низкой плотностью. (Об уточнении этой гипотезы в отношении близкородственных и филогенетически далеких видов см.: В субтропическом лесу близкородственные деревья растут вдали друг от друга, «Элементы», 12.04.2012).Эта гипотеза не так давно получила первое фактическое подтверждение в работах Льюиса с коллегами (см.: Разнообразие тропических лесов обеспечивают грибы-паразиты, «Элементы», 03.05.2006). Ученые работали на тропической станции Лас-Куэвас (Las Cuevas) в юго-западной части Белиза (Центральная Америка). Им удалось показать, что паразитические грибы снижают число семян массового тропического растения Sebastiana longicuspis, а также увеличивают разницу между числом семян и числом выживших проростков. В популяции с высокой плотностью эта разница становится существенно заметнее. Если обработать участки с растениями фунгицидом (что и было сделано), то число семян и проростков увеличивается, а разница между численностью семян и проростков сокращается. Так что паразитические грибы, как выяснилось, регулируют численность данного растения. Но это исследование касалось только одного растения, пусть и массового. А как обстоят дела с собственно разнообразием, с редкими и массовыми видами?
Льюис продолжил свои исследования на станции Лас-Куэвас, но значительно расширил их. Его новый натурный эксперимент длился 17 месяцев, и теперь уже не один вид, а все растения на опытных делянках удостоились пристального наблюдения ученых. Цель эксперимента — выяснить, во-первых, как влияют фитопаразиты (и насекомые, и грибы) на разнообразие сообществ, и во-вторых, как они меняют зависимость между плотностью популяции и смертностью проростков. Для этого были заложены 36 делянок (20 × 20 м каждая), в пределах каждой делянки выбрали по 7 площадок (1 × 1 м). На трех из них установили сетчатые ловушки для семян (семяуловители, рис. 1), три делянки обрабатывали средствами против фитопаразитов и одну оставили в качестве контроля.
Против фитопаразитов использовали два разных фунгицида и один инсектицид. Предварительные исследования показали, что ни один из препаратов не влияет на рост и плодовитость растений на делянках. Итого, экологам требовалось обрабатывать еженедельные данные по обилию видов проростков на 144 площадках, да еще ежемесячно — разнообразие семян из 108 ловушек, и так в течение 17 месяцев — вот это работа! Зато в руках ученых оказались весьма и весьма представительные данные.