Тропические деревья — живые капсулы времени человеческой истории

В новой статье, опубликованной в Trends in Plant Science, международная группа учёных предлагает комбинированное использование дендрохронологии, радиоуглеродного датирования, изотопного и генетического анализа для изучения влияния деятельности человека на нарушения в лесах и динамику роста тропических видов деревьев. Исследование демонстрирует потенциал этих методов для изучения доисторических, исторических и промышленных периодов в тропических лесах по всему миру. Они могут выявлять растянутые во времени антропогенные угрозы, а полученные данные — информировать и направлять природоохранные приоритеты в этих быстро исчезающих экосистемах.

Исследование под руководством учёных из Института науки о человеческой истории Общества Макса Планка показывает, что тропические деревья хранят записи об изменении человеческих популяций и их практиках управления, включая деятельность, которая в конечном итоге привела к «одомашниванию» тропических ландшафтов. Оно способствует диалогу между различными областями науки, чтобы признать роль тропических деревьев как в культурных, так и в природных экосистемах.

Тропические леса как центры прошлой деятельности человека

Долгое время считавшиеся «зелёными пустынями» с точки зрения прошлой деятельности человека, тропические леса за последние два десятилетия стали рассматриваться иначе. Исследования показали обширные свидетельства одомашнивания растений и животных, управления лесами, изменения ландшафтов и преднамеренного перемещения диких таксонов древними обществами. Западный колониализм и экспансия глобального капитализма привели к новым воздействиям на эти среды.

Однако высокодетальные записи о человеческом влиянии на тропические экосистемы часто трудно получить. «Удивительно, но вся эта история игнорировала одних из самых крупных и древних свидетелей, которые могут предложить тропики: их деревья», — говорит ведущий автор исследования Виктор Каэтано Андраде.

Кольца деревьев — живая стратиграфия

Изучение годичных колец часто используется в умеренных широтах для создания картины того, как изменение климата и деятельность человека повлияли на леса. Ранее такая работа была ограничена в тропиках из-за представления об отсутствии сезонности. Однако авторы отмечают, что теперь доказано, что более 200 видов тропических деревьев образуют годичные кольца. Это открывает новые возможности для изучения изменений условий в тропических лесах в прошлом.

Подсчёт годичных колец в сочетании с радиоуглеродным датированием позволяет создать надёжные высокодетальные хронологии роста отдельного дерева. Изменение ширины колец у ряда деревьев в одном лесу может указывать на резкие изменения условий окружающей среды. Кроме того, химический анализ этих колец позволяет исследовать, как со временем менялись климатические условия и как эти изменения коррелируют с ростом дерева. Если сильной корреляции между климатом и ростом не наблюдается, открывается дверь для других объяснений, главное из которых — деятельность человека.

«Есть виды, имеющие особое значение для людей, например, плодовые деревья или деревья, используемые для определённых целей. В этих случаях люди, вероятно, применяли практики управления лесом, такие как расчистка подлеска, разреживание леса и активная защита отдельных деревьев», — поясняет Виктор Каэтано Андраде. Напротив, другие виды могли целенаправленно вырубаться для строительства или расчистки территории под поселения. Сочетание наблюдений за ростом деревьев с местными историческими и археологическими данными позволяет учёным изучать взаимосвязь между сообществами деревьев и прошлыми человеческими обществами с их хозяйственными практиками.

Гены деревьев указывают на до-Колумбово управление лесами

Анализ ДНК современных деревьев обычно используется компаниями и лесниками для отбора деревьев с экономически желательными признаками. Однако современный генетический анализ, а также анализ сохранившихся образцов, может раскрыть важные insights о том, как популяции данного вида менялись в пространстве и времени. Это можно использовать для изучения процессов доместикации, включая отбор по определённым признакам. Возможность связать закономерности генетического разнообразия экономически важных деревьев с известными археологическими записями обещает раскрыть новые insights в заселение тропических сред в прошлом.

Обзор авторов показывает, что во многих случаях в Центральной и Южной Америке максимальное генетическое разнообразие этих видов обнаруживается в районах с интенсивной до-Колумбовой человеческой оккупацией. Кроме того, отбор проб у современных деревьев, таких как махагони, может документировать изменения генетического разнообразия до и после эпизодов вырубки. Авторы предполагают, что применение полного секвенирования генома к древним современным деревьям в данном лесу может позволить генетически реконструировать прошлые события расчистки и управления лесами человеком — особенно при наличии подробной исторической и археологической информации.

В то время как большинство экологических исследований якобы «нетронутых» тропиков было сосредоточено на связи изменений структуры леса и роста деревьев с колебаниями климата и естественными нарушениями, настоящее исследование подчёркивает столетия человеческого воздействия. «Работа, рассмотренная здесь, демонстрирует два важных вывода: во-первых, человеческие общества, от охотников-собирателей до городских жителей, играли значительную роль в росте тропических деревьев в прошлом; и, во-вторых, эту роль можно наблюдать на деревьях, которые стоят до сих пор», — заявляет соавтор исследования доктор Патрик Робертс.

«Мультидисциплинарные подходы к древним деревьям позволят нам увидеть, как управление лесами менялось в тропиках от доколониальных к постколониальным сценариям и от доиндустриальных угроз к угрозам XXI века. Доступное разрешение замечательно и позволит нам понять наследие прошлой деятельности и то, как изменение практик создало новое давление на эти находящиеся под большой угрозой среды», — продолжает Виктор Каэтано Андраде.

Авторы заключают, что археологам и экологам необходимо работать вместе, чтобы сохранить не только природные преимущества тропических деревьев, но и хранящиеся в них записи о культурном наследии и знаниях человечества, охватывающие тысячелетия.