Биология

Американский ботаник на Марианских островах придумал, как спасти популяцию вымирающих бобовых деревьев. Их молодняк гибнет в тени лесного полога спустя несколько недель после прорастания. Исследователь провел опыт, разложив вокруг молодых деревьев зеркала и оставив их на несколько месяцев. Обработанные таким образом сеянцы оказались выше и втрое чаще выживали.

На западе Тихого океана есть группа мелких островов, которые называют Марианскими. Архипелаг тянется дугой вдоль Марианского желоба, 16 участков поделены на юг и север.

На территории двух самых северных островов — Рота и Гуам — растет редкое бобовое дерево Serianthes nelsonii, численность которого, по данным Международного союза охраны природы на 2017 год, не превышает и сотни особей. Также растение находится под защитой Закона США об исчезающих видах.

Но административные акты не справляются с основной проблемой, мешающей дереву восстановиться. Дело в том, что в процессе некоторых исследований на Гуаме ботаники заметили, что под взрослыми стволами S.nelsonii ежегодно появляются сотни деревьев. Но те гибли спустя месяц. То же происходило в питомниках: молодые бобовые стабильно и годами умирали, пока специалисты пытались их вырастить.

Все осложнилось особенной реакцией на свет: семена S.nelsonii хуже прорастали при полной солнечной освещенности, а затенение, наоборот, улучшало рост деревьев. В реальных условиях подросту может не хватать света под лесным пологом.

Ботаник из Гуамского университета Томас Марлер решил помочь S.nelsonii, а также нескольким другим исчезающим деревьям с помощью зеркал, расположенных вокруг молодых стволов. Результаты исследования опубликованы в журнале Agronomy.

Марлер высадил семена трех видов бобовых (S.nelsonii, S.grandiflora, S.kanehirae) в апреле 2015 года на Гуаме. Когда появились всходы, он отобрал наиболее здоровые особи высотой 4,5-5,5 сантиметра в высоту. Под выбранные 48 сеянцев, по 16 на каждый вид, ботаник положил мозаику из шестиугольных зеркал диаметром по 7,5 сантиметра. У контрольной группы эти зеркала засыпали подстилкой, чтобы заблокировать отраженный свет. Следующие 11 недель растения регулярно поливали и наблюдали за развитием.

Подобный эксперимент поставили и на Филиппинах в декабре 2023 года, только выращивали S. grandiflora. Тридцать два растения распределили на четыре группы, в каждой был один сеянец, вокруг которого расставляли те же шестиугольные зеркала. У остальных подстилка состояла из мульчи. Опыт продлился 26 недель, до 21 июня.

Погибли многие растения, обработанные только мульчей, и два сеянца, под которыми установили зеркала. Высота «зеркальных» бобовых оказалась на 41% выше, чем у выживших растений без подобной подстилки. Увеличился и диаметр их стебля — у земли он был на 60% больше, чем у обычных деревьев. Зеркала, по-видимому, улучшили и рост листьев, поскольку у таких сеянцев их было больше.

На Филиппинах за 26 недель опытов сеянцы с зеркалами в подстилке успели дорасти до 30 сантиметров в высоту, что, по словам исследователя, делает их менее уязвимыми. За то же время сеянцы с мульчированной подстилкой оставались слабыми и чаще гибли. Продолжительность жизни обработанных деревьев выросла втрое.

В целом же все три вида показали положительную реакцию на зеркальную подстилку: за время эксперимента они получали на 170% больше отраженного света, чем другие деревья. Такой подход может помочь восстановить популяцию вымирающих бобовых, чей подрост не выживает в темной среде под пологом леса.