Introduktion
For økologer rummer tropiske regnskove mange gåder. En enkelt hektar kan indeholde hundredvis af træarter, langt flere end i skove tættere på polerne. På en eller anden måde sameksisterer disse arter i en så svimlende overflod, at tropiske skove, som naturforskere og økologer nogle gange har bemærket, kan føles som botaniske haver, hvor hver plante er noget nyt.
For at sådanne skarer af arter kan pakkes så tæt, skal de eksistere side om side i en helt særlig balance. Evolution synes ikke at favorisere situationer, hvor en enkelt art trives for aggressivt, i stedet for at favorisere dem, hvor organismer er omgivet af andre arter end deres egen. Det er en udfordring at sætte disse fakta sammen med, hvad der er forstået om, hvordan arter fordeler sig, konkurrerer og påvirker hinanden.
For at studere denne ekstraordinære mangfoldighed begyndte videnskabsmænd for år tilbage at oprette skovlodder, hvor de kunne registrere og spore hvert enkelt træs placering og tilstand gennem årtier. En af de tidligste sådanne plots, på Barro Colorado Island (BCI) i Panama, er 500 meter bred og 1,000 meter lang (området med omkring 70 fodboldbaner) og indeholder mere end 300 arter. Siden 1980 har forskere over hele verden gransket de detaljerede optegnelser om dens indbyggere.
I en for nylig offentliggjort papir in Videnskab, modellerede forskere ved University of Texas, Austin flere distributionsscenarier og sammenlignede dem med BCI-data. De fandt ud af, at mønstre i spredningen af frø på vinden eller af fugle og andet dyreliv, samt mere tilfældige processer, ikke var tilstrækkelige til at forklare fordelingen af voksne træer i skoven. De antyder, at dette er bevis for "artsspecifik frastødning", en langvarig teori om, at træer af samme art bliver naturligt spredt ud, fordi miljøet umiddelbart omkring et forældretræ er specifikt fjendtligt over for træets eget afkom.
Social distancering for træer
Denne ide om frastødning - formelt kendt som conspecific negative density dependence eller CNDD - går tilbage til 1970'erne, da økologerne Daniel Janzen og Joseph Connell uafhængigt foreslog, at insekter, planteædere og patogener, der selektivt jager én art, kunne skabe området omkring en voksen træ farligt for sine frø. Andre arter ville ikke blive forhindret lige så effektivt i at vokse i området, selvom de stadig ville være begrænset af uspecifikke problemer som mangel på sollys under et voksent træs krone. Resultatet ville være, at voksne træer af en art ville have en tendens til at holde en slags minimal "social afstand" fra hinanden.
Tests i de seneste årtier, primært på frøplanter, giver støtte til CNDD, sagde Michael Kalyuzhny, hovedforfatteren af det nye papir, hvis arbejde som postdoc-forsker ved University of Texas, Austin, har ført til, at han nu starter et laboratorium ved det hebraiske universitet i Jerusalem. Frø vokser ofte ikke så godt i jord taget fra pletter nær deres forældretræer, som de gør i jord fra pletter nær ubeslægtede træer.
Alligevel viser selv et overfladisk blik på BCI-dataene, at voksne træer i den skov ikke ser ud til at frastøde hinanden. I stedet samler træerne sig og danner løse grupper af samme art i hele plottet.
Kalyuzhny og Annette Ostling, samfundsøkologen, der leder laboratoriet, hvor Kalyuzhny arbejder, satte sig for at modellere forskellige scenarier, der kunne forklare de observerede træfordelinger, for at finde ud af, om noget kunne skjule CNDD's rolle i skoven.
Tilfældighed alene var ikke svaret: Når de kørte en nulmodel, hvor træerne bare var fordelt tilfældigt, ville de voksne træer i en art blive for spredte.
Så forskerne introducerede effekten af spredning af frø i deres modeller, som kunne være med vind og af fugle og andre skabninger. Helene Muller-Landau og hendes samarbejdspartnere ved BCI har lavet skøn over, hvor langt et frø kan rejse fra sin kilde inden for den 50 hektar store grund ved hjælp af net, der fanger frø, når de driver til skovbunden. Frøene indsamles jævnligt, og afstanden fra deres forældre beregnes. Kalyuzhny og hans kolleger trak på disse data for at modellere træarrangementer kun formet af spredningsbegrænsninger.
Introduktion
Men den model producerede træer, der var for tæt sammenklumpede. Noget så ud til at virke på fordelingen frembragt af spredningsbegrænsning og spredte træerne ud. »Der er noget, der skaber denne frastødelse. Og vi kan ikke tænke på andet end CNDD,” sagde Kalyuzhny.
Da forskerne beregnede, hvor specifik frastødningen var - hvor meget værre det var for et træ at være i nærheden af sin egen art frem for en anden - fandt de ud af, at det skulle have været ret stærkt for at producere det observerede mønster. Det bekræftede et væsentligt punkt i Janzen og Connells ideer: "Alt hvad der skaber CNDD skal være artsspecifikt," sagde Kalyuzhny.
Vigtigheden af sjældne begivenheder
Ryan Chisholm, en teoretisk økolog og professor ved National University of Singapore, som studerer distribution af tropiske træer, er enig i, at Kalyuzhnys resultater passer med tidligere arbejde med CNDD. Han foreslår dog, at modellerne måske undervurderer, hvor langt spredningsmekanismer kan sprede frø. Hvis vidtspændende begivenheder er sjældne, for eksempel, kan de være svære at se i frøfældens data. Og hvis frø føres længere, end forskerne er klar over, kan det forklare de mere spredte træklumper i skovene uden behov for frastødelse.
"Det, de siger her, er, at ifølge deres spredningsbegrænsningsmodel er de mønstre, de observerer, umulige," sagde Chisholm. "Jeg vil sige, at vi ikke ved nok til at sige det endnu."
Sjældne begivenheder har været vigtige i spredningen af arter af enhver art: Aber menes for eksempel at være ankommet til Amerika fra Afrika på flåder af vegetation, en forbløffende usandsynlig begivenhed, der alligevel havde betydelige konsekvenser. "En gang imellem får du den ene fugl, der bærer frøet meget langt, eller bliver fanget af vinden og tager på eventyr," sagde Chisholm. Han påpeger, at frøfordeling ser ud til at have en meget fed hale i enden - det er ikke en klokkekurve, som ikke-eksperter måske tror - og at vi ikke kender dens form godt nok endnu.
Han påpeger, at vi endnu ikke kender formen på kurven til frøfordeling godt nok - det er ikke en simpel klokkekurve, som ikke-eksperter måske tror, fordi den ser ud til at have en meget "fed hale" i slutningen.
Hvis økologer havde data i en langt større skala end 50 hektar, noget der er lovet af nye undersøgelsesteknikker, hvor forskere kan tælle træer fra luften, kan en ny vision dukke op. Det kan være muligt at se mønstre, der ikke kan ses i øjeblikket, hvilket kan ændre forståelsen af den rolle, CNDD og frøspredningsbegrænsning spiller i arrangementet af skove. "Denne æra med bare at stirre på en 50 hektar stor grund vil virke ekstremt malerisk, som et håndholdt teleskop sammenlignet med Hubble," sagde Chisholm.
Indtil videre planlægger Kalyuzhny og kolleger at udføre lignende analyser på andre studieplotter rundt om i verden for at se, hvilke mønstre der opstår - der er nu mere end 70 websteder kloden rundt med grunde på op til 50 hektar store, alle overvåget ligesom grunden ved BCI. De har også kørt simuleringer, hvor de justerer rækkevidden af CNDD, og de har fundet ud af, at selv frastødning over relativt korte afstande kan resultere i store effekter i skovens skala.
"Jeg frastøder mine naboer, og de frastøder deres naboer, og de frastøder deres naboer," sagde Kalyuzhny og beskrev, hvordan store mønstre kan opstå fra små handlinger. "Skoven er en rodet krystal."
- SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
- PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
- PlatoESG. Automotive/elbiler, Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
- PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
- ChartPrime. Løft dit handelsspil med ChartPrime. Adgang her.
- BlockOffsets. Modernisering af miljømæssig offset-ejerskab. Adgang her.
- Kilde: https://www.quantamagazine.org/species-repulsion-enables-high-biodiversity-in-tropical-trees-20230913/
- :har
- :er
- :ikke
- :hvor
- ][s
- $OP
- 000
- 1
- 50
- 500
- 70
- a
- Om
- overflod
- Ifølge
- Konto
- handler
- aktioner
- Voksen
- Eventyr
- afrika
- siden
- LUFT
- Alle
- alene
- også
- Amerika
- an
- Analyser
- ,
- En anden
- besvare
- enhver
- noget
- ER
- OMRÅDE
- omkring
- arrangement
- ankom
- AS
- At
- austin
- forfatter
- tilbage
- Balance
- BCI
- BE
- fordi
- været
- begyndte
- Bell
- Fugle
- by
- beregnet
- CAN
- kan ikke
- fange
- gennemføres
- fanget
- udfordre
- lave om
- tættere
- Cluster
- kolleger
- Colorado
- samfund
- sammenlignet
- konkurrere
- betingelse
- BEKRÆFTET
- Konsekvenser
- indeholder
- indeholder
- kunne
- skaber
- Oprettelse af
- skabninger
- Krystal
- For øjeblikket
- skøger
- Dangerous
- Daniel
- data
- årtier
- afhængighed
- detaljeret
- forskellige
- afstand
- distribuere
- fordeling
- Distributioner
- Mangfoldighed
- svimlende
- do
- Dont
- hver
- tidligste
- effekt
- effektivt
- effekter
- emerge
- muliggør
- ende
- nok
- Miljø
- Era
- væsentlig
- skøn
- Endog
- begivenhed
- begivenheder
- Hver
- bevismateriale
- evolution
- eksempel
- Forklar
- ekstraordinære
- ekstremt
- fakta
- langt
- Fedt
- favorisere
- føler sig
- Fields
- fund
- passer
- Gulvlampe
- Til
- skov
- Formelt
- fundet
- fra
- få
- kloden
- Goes
- gå
- Gruppens
- Grow
- Dyrkning
- havde
- Hård Ost
- Have
- he
- hebrew
- hende
- link.
- Høj
- hans
- hold
- Hvordan
- Men
- HTTPS
- Hubble
- Hundreder
- idé
- ideer
- if
- straks
- betydning
- vigtigt
- umuligt
- in
- uafhængigt
- indflydelse
- indbyggere
- i stedet
- ind
- introduceret
- ø
- IT
- ITS
- lige
- Venlig
- Kend
- kendt
- lab
- Mangel
- stor
- storstilet
- større
- føre
- Leads
- LÆR
- Led
- ligesom
- begrænsning
- Limited
- placering
- Lang
- mangeårige
- Se
- lavet
- magasin
- vedligeholde
- lave
- mange
- mekanismer
- måske
- minimum
- model
- modeller
- overvåges
- mere
- meget
- skal
- my
- national
- I nærheden af
- Behov
- negativ
- naboer
- Nets
- Ikke desto mindre
- Ny
- bemærkede
- nu
- observere
- of
- tit
- on
- ONE
- dem
- kun
- or
- Andet
- ud
- i løbet af
- egen
- pakket
- Panama
- Papir
- forældre
- særlig
- Mønster
- mønstre
- Udfør
- fly
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatoData
- Leg
- Punkt
- punkter
- mulig
- tidligere
- primært
- problemer
- Processer
- producere
- produceret
- Professor
- lovede
- give
- tilfældig
- rækkevidde
- SJÆLDEN
- hellere
- indse
- nylige
- for nylig
- optage
- optegnelser
- regelmæssigt
- relativt
- forsker
- forskere
- resultere
- roller
- Kør
- Said
- samme
- siger
- siger
- Scale
- scenarier
- forskere
- se
- frø
- frø
- synes
- syntes
- synes
- set
- sæt
- flere
- Shape
- formet
- Kort
- Shows
- signifikant
- lignende
- Simpelt
- siden
- Singapore
- enkelt
- situationer
- Størrelse
- So
- Fodbold
- jord
- en eller anden måde
- noget
- Kilde
- specifikke
- specifikt
- pletter
- spredes
- Spredning
- kvadratisk
- Starter
- Stadig
- stærk
- undersøgelser
- Studere
- sådan
- tilstrækkeligt
- tyder
- foreslår
- sollys
- support
- omgivet
- Kortlægge
- taget
- teknikker
- teleskop
- Texas
- end
- at
- Området
- verdenen
- deres
- Them
- selv
- teoretisk
- teori
- Der.
- Disse
- de
- tror
- denne
- dem
- selvom?
- tænkte
- trives
- hele
- stramt
- til
- også
- spor
- rejse
- træ
- Træer
- under
- forståelse
- forstået
- universitet
- usandsynligt
- ved brug af
- meget
- vision
- var
- we
- WebP
- GODT
- var
- Hvad
- hvornår
- hvorvidt
- som
- WHO
- hvis
- bred
- vilje
- blæst
- med
- inden for
- uden
- Arbejde
- virker
- world
- værre
- ville
- år
- endnu
- zephyrnet