Международная группа ученых из Калифорнийского политехнического университета в Гумбольдте, Йельского университета, Университета Хоэнхайма и Чешской академии наук предложила пересмотреть привычные представления об эволюции деревьев. Результаты их работы, опубликованные в журнале Current Biology, указывают на то, что выживание в условиях засухи могло стать главным двигателем, позволившим растениям стать высокими гигантами.
Исследователи сосредоточились на проблеме перемещения воды от корней к кроне. По мере роста деревьев доставка жидкости по стволу усложнялась. Водопроводящая ткань — ксилема — состоит из микроскопических трубок, которые подвержены закупорке воздушными пузырьками. Если такие «пробки» распространяются, подача воды перекрывается, что приводит к гибели растения.
Ученые обнаружили, что эволюционный успех деревьев связан с их способностью справляться с этими сбоями. У древовидных растений сформировалась стратегия, схожая с устройством энергосети с автоматическими выключателями: систему транспортировки воды разделили на отдельные участки. Это позволяет ограничить распространение повреждений — даже при отказе одного участка вся система продолжает работать.
«Эта стратегия появляется вновь и вновь на протяжении всей истории деревьев», — отмечает Александру Томеску, профессор ботаники и палеоботаник, соавтор исследования. Схожие закономерности наблюдались у множества живых и ископаемых растений, эволюционировавших независимо на протяжении миллионов лет. В каждом случае их системы водоснабжения становились более фрагментированными, что позволяло деревьям противостоять повреждениям и адаптироваться к изменениям среды на протяжении столетий.
Таким образом, движущей силой, сформировавшей первые леса, могла быть не только конкуренция за свет, но и необходимость выживания при дефиците воды. Как подчеркивает профессор Томеску, «факторы, сформировавшие первые леса, до сих пор влияют на леса». Изучение того, как деревья справлялись с засухой в прошлом, поможет предсказать реакцию современных экосистем на изменение климата.
Ранее Наука Mail рассказывала, что лесополосы вдоль полей сократили число редких пернатых.
