Дуб адаптирует устойчивость к засухе к местным условиям

Дубы, ключевые виды лесов Европы и Северной Америки, ранее считались уязвимыми к засухе. Учёные из INRAE и Университета Бордо (Франция) с коллегами из Калифорнийского и Стэнфордского университетов (США) изучили устойчивость дубов к засухе с помощью новой неинвазивной оптической методики. Результаты, опубликованные 1 марта в PNAS, показывают, что в процессе эволюции дубы увеличили свою засухоустойчивость, что позволило им колонизировать более засушливые климатические зоны.

Ключевой фактор устойчивости — способность ксилемы (сети сосудов, проводящих воду от корней к листьям) сопротивляться эмболии (закупорке пузырьками воздуха, образующимися в засушливые периоды). Используя оптическую методику (Brodribb et al 2016 PNAS), реализованную на платформе INRAE PHENOBOIS1, международная команда количественно оценила устойчивость к эмболии листовых сосудов у около 20 видов дубов, произрастающих на западном побережье США вдоль градиента засушливости.

Основные выводы исследования:

• Уровень устойчивости к водному дефициту у разных видов дубов соответствует градиентам осадков и засушливости на северо-западе США.
• Наиболее засухоустойчивые виды близкородственны и занимают одну ветвь филогенетического дерева дубов, произрастая в более засушливых зонах.
• Это указывает на эволюционную адаптацию дубов к климату и колонизацию зон, соответствующих их уровню засухоустойчивости.

Учёные также рассчитали гидравлический запас безопасности для каждого вида, сопоставив данные по засухоустойчивости с информацией о водном стрессе на местах произрастания. У всех 19 изученных видов этот запас оказался положительным, даже у растущих в самых сухих зонах. Это означает, что в настоящее время эти виды дубов не находятся под прямой угрозой.

Результаты исследования дают важную информацию для прогнозирования динамики лесного биоразнообразия и углеродных запасов в условиях изменения климата. Методология применяется для изучения европейских дубов и калифорнийских секвой.