Менее 10% пересаженных саговников выживают в долгосрочной перспективе на чужой почве

15-летнее реципрокное (перекрёстное) исследование по пересадке местного саговника Cycas micronesica на острове Гуам, проведённое Лабораторией физиологии растений Исследовательского центра тропиков западной части Тихого океана Университета Гуама, выявило острую адаптацию популяции деревьев к локальным почвенным условиям и её важность для выживаемости пересаженных растений. Результаты показывают, что 70–100% саговников, пересаженных в местные условия, выжили, в то время как выживаемость растений, пересаженных в чужие условия, составила менее 10%. Статья с описанием исследования опубликована в журнале Diversity.

Необходимость пересадки для сохранения вида

Биологи часто используют реципрокные эксперименты по пересадке, чтобы определить степень локальной адаптации растений или животных. Ответы, которые дают эти эксперименты, критически важны для природоохранных организаций, чтобы принимать обоснованные управленческие решения по исчезающим видам.

Менеджеры природных ресурсов часто вынуждены пересаживать популяции угрожаемых видов в рамках стратегии их сохранения. Это происходит, например, при неизбежном разрушении среды обитания, как во время текущих строительных проектов, связанных с военным наращиванием на Гуаме. Чтобы проект по пересадке был устойчивым и регенеративным, пересаженные особи должны быть адаптированы к месту назначения.

«Когда ничего не известно о локальной адаптации угрожаемого вида деревьев, опубликованные исследования по этой теме требуют использования мест для перемещения, которые находятся рядом с разрушенными местообитаниями», — сказал биолог по саговникам Университета Гуама Бенджамин Делозо. «Большинство видов деревьев проявляют адаптацию к местным условиям, и когда эти деревья высаживаются за пределами этих условий, их здоровье, как правило, ухудшается, и в конечном итоге они погибают».

Единственный способ выйти за рамки этих методов, гарантирующих использование локального места-реципиента, — это провести реципрокные эксперименты по пересадке между различными местообитаниями, что и было сделано в данном исследовании.

Процесс и результаты исследования

Остров Гуам похож на многие острова тем, что часть его почв имеет вулканическое происхождение, а часть — образовалась из исторических океанических рифов, поднятых тектонически. Почвы на севере Гуама в основном щелочные и пористые, а на юге — в основном кислые и не пористые.

В исследовании высаживались саженцы-сибсы (одного поколения) из двух локаций — одной на севере и одной на юге Гуама — в обе эти локации. За ними наблюдали в течение 15 лет, ежегодно измеряя высоту и диаметр стебля, количество листьев и их максимальную длину. В обеих локациях местные генотипы превзошли чужие по показателям выживаемости и роста: выживаемость составила 100% на южном участке и 70% на более суровом северном. Выживаемость чужих генотипов начала снижаться к четвёртому году и составила менее 10% к 15-му году.

«Химические и гидрологические свойства этих двух типов почв сильно контрастируют, и то, что это исследование выявило локальную адаптацию популяции саговников к разным почвам, не так уж удивительно», — сказал Делозо. «Но, как и большинство предсказаний в науке, ответы недоступны, пока исследование не будет спроектировано, профинансировано, реализовано, завершено и опубликовано».

Применимость к текущей деятельности

Выводы исследования легко применимы к текущей природоохранной деятельности на Гуаме. Леса, уничтожаемые в ходе военного наращивания, содержат тысячи деревьев исчезающего саговника, и в рамках строительных бюджетов финансируются дорогостоящие проекты по спасению деревьев.

Знания, полученные в ходе исследования Университета Гуама, указывают на то, что наибольшие шансы саговника на долгосрочный успех на месте перемещения требуют среды обитания с лесными условиями, имитирующими условия разрушенного местообитания. Крупнейший на сегодняшний день проект по пересадке использовал в качестве места-реципиента сильно нарушенный участок, где инвазивные деревья создали почвенные условия, контрастирующие с условиями стройплощадки, что указывает на маловероятность долгосрочного успеха природоохранного проекта.

Для точной оценки успеха необходим долгосрочный мониторинг

Исследование показывает, что для мониторинга и оценки истинного успеха пересадки необходим более длительный срок. Если бы этот проект укладывался в типичный для большинства публично финансируемых проектов срок от одного до трёх лет, как указано в статье, результаты ошибочно указывали бы на отсутствие локальной адаптации. Два опытных участка с Cycas micronesica начали проявлять признаки локальной адаптации только через четыре-пять лет после их закладки.

«Растения саговников медленно растут, и большинство исследований их роста требуют терпения от спонсоров», — сказал Делозо.

В преддверии будущих природоохранных потребностей исследователи в своей статье предлагают менеджерам природных ресурсов обращаться к знающим экспертам по саговникам, которые осознали необходимость в этой ценной информации для сохранения вида, спроектировали это исследование и начали сбор семян саговника за 11 лет до того, как вид был включён в федеральный список США по исчезающим видам в 2015 году.