Луга Пик-Дистрикта раскрывают секрет глобального разнообразия растений

Ученые из Университета Шеффилда обнаружили, что растения могут сосуществовать благодаря совместному использованию ключевых питательных веществ. Исследование проводилось на лугах Пик-Дистрикта.

В работе, опубликованной в Nature Plants, команда исследовала, как некоторые экосистемы могут обладать высоким биоразнообразием, несмотря на конкуренцию всех растений за одни и те же питательные вещества. Особое внимание уделялось экосистемам с высоким биоразнообразием, но низким содержанием фосфора — важнейшего элемента для роста растений.

Для этого использовалась почва с известняковых лугов Пик-Дистрикта, бедная фосфором. В почву вводили различные формы фосфора, что позволило отследить, какие растения поглощают какой тип фосфора.

Результаты показывают, что растения способны «делить» фосфор, предпочитая поглощать его в разных формах. Этот процесс известен как разделение ресурсов.

Профессор Гарет Финикс, руководивший исследованием, пояснил: «Растения продемонстрировали разные предпочтения к различным соединениям фосфора. Некоторые показали большее поглощение неорганического фосфата, другие предпочли минерально-связанные соединения, такие как фосфат кальция, а третьи лучше использовали органическое соединение ДНК. Критически важно, что это означает возможность сосуществования растений, поскольку они используют разные химические формы фосфора в почве. Другими словами, они делят фосфор».

Исследование помогает ответить на глобальный вопрос о том, как возникают очень высокие уровни биоразнообразия видов растений, особенно в экосистемах с крайне низким содержанием почвенного фосфора. Понимание этих механизмов позволяет лучше защищать экосистемы и сохранять их биоразнообразие.

В работе использовались различные радиоактивные соединения для прямой трассировки фосфора из почвы в растения, чтобы точно определить, из какого почвенного соединения он поступил. Для обнаружения поглощения требовались лишь минимальные количества радиоактивного фосфора, что позволило изучить естественное поведение растений в природной почве с низким содержанием фосфора, характерным для дикой природы.