Листья гималайских дубов раскрыли секреты адаптации к климату

Новое исследование, опубликованное в журнале Forest Ecosystems, проливает свет на уникальные стратегии выживания двух видов вечнозеленых дубов в регионе Гималаев и гор Хэндуань. Ученые выяснили, что деревья адаптируются к совершенно разным условиям, меняя способ взаимосвязи и координации характеристик своих листьев.

Исследователи из Пекинского университета лесного хозяйства изучили 908 деревьев из 72 популяций. В центре их внимания оказались Quercus aquifolioides, растущий в холодных высокогорных районах, и Quercus spinosa, предпочитающий более теплые и низкие высоты. Анализ показал, что у высокогорного вида Q. aquifolioides характеристики листьев – такие как форма, размер и длина черешка – изменяются более независимо друг от друга. Эта гибкость помогает ему выживать в суровых и непредсказуемых условиях, включая холод и засуху.

В отличие от него, дуб Q. spinosa, обитающий в стабильной среде, обладает тесно связанными между собой характеристиками листьев. Такая стратегия обеспечивает максимальную эффективность в использовании солнечного света и воды, но делает растение менее устойчивым к резким изменениям окружающей среды. Например, в более сухих и холодных местах у Q. aquifolioides листья становились толще для уменьшения потери влаги, тогда как у Q. spinosa в теплых и влажных районах развивались более тонкие и крупные листья, лучше приспособленные для фотосинтеза.

Специалисты связали морфологические данные листьев с местными климатическими условиями – температурой и количеством осадков, – а также изучили генетическую информацию. Результаты однозначно показали, что главным фактором, определяющим различия между видами, является климат, а не конкуренция друг с другом. Это означает, что деревья не эволюционировали, чтобы стать более непохожими и избежать борьбы за ресурсы, как это наблюдалось у других видов дубов.

«Дело не в том, что один вид лучше другого, – поясняет профессор Ду, один из авторов работы, – а в том, чтобы иметь правильную стратегию для суровых условий высокогорья». Понимание того, как ключевые для экосистем Северного полушария виды, такие как дубы, реагируют на климатические вызовы, имеет решающее значение для их сохранения. Это исследование помогает спрогнозировать, какие популяции окажутся более устойчивыми, а какие – уязвимыми в условиях глобального потепления, предлагая ценные уроки для управления лесами в меняющемся мире.