Miniaturowe ekosystemy nalistne ujawniają procesy leżące u podstaw różnorodności biologicznej lasów deszczowych
Chociaż zwykle pozostają one niezauważone, na powierzchni liści w tropikalnych lasach deszczowych znajdują się całe zbiorowiska żywych organizmów. Organizmy te, zwane epifilami, są niezwykle zróżnicowane i obejmują mszaki (głównie wątrobowce), glony, grzyby, bakterie i sinice, a na pojedynczym liściu występuje ponad 100 różnych gatunków. Podobnie jak w przypadku innych tropikalnych biocenoz, nie jest jasne, dlaczego te zbiorowiska epifili są tak zróżnicowane, ani to, w jaki sposób utrzymywana jest różnorodność biologiczna. Badanie różnorodności biologicznej w tropikalnych lasach deszczowych może stanowić wyzwanie ze względu na powolną dynamikę zbiorowisk drzew. Skupiając się na mszakach i porostach, naukowcy mogą badać teorie różnorodności biologicznej w systemie ekologicznym o znacznie szybszej dynamice i łatwiejszej replikacji niż w przypadku tropikalnych lasów deszczowych, przy zachowaniu różnorodności biologicznej na podobnie wysokich poziomach. Finansowany ze środków UE projekt EPIDYN jest pierwszym badaniem, którego celem jest dokładne poznanie interakcji między gatunkami i dynamiki zbiorowisk wśród epifili bytujących na pojedynczych liściach. „Przemijająca natura ich podłoża, mała skala i stosunkowo szybka dynamika sprawiają, że zbiorowiska epifili są idealnym systemem do badania sukcesji pierwotnej i mechanizmów wyjaśniających zachowanie różnorodności biologicznej w odniesieniu do zmiennych środowiskowych”, mówi koordynatorka projektu Maaike Bader.
Wpływ na sukcesję ekologiczną
Stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie” prowadziła badania na wyspie Barro Colorado w Panamie, obserwując liście w różnych warunkach oświetleniowych i przy różnej wilgotności, które są głównymi czynnikami ograniczającymi wzrost mszaków i porostów w tropikalnych lasach deszczowych. Badając skład gatunkowy i rozkład przestrzenny na liściach, zespół określił kolejność ich przybycia i osiedlenia się oraz interakcje pomiędzy różnymi organizmami, umożliwiając lepsze zrozumienie czynników stojących za strukturą zbiorowisk epifili. Zespół stwierdził, że sukcesja gatunkowa na liściach charakteryzuje się raczej nagromadzeniem gatunków niż zastępowaniem „słabszych” kolonizatorów przez bardziej konkurencyjne gatunki. „Różni się to od klasycznego modelu sukcesji gatunkowej w zbiorowiskach roślinnych”, zaznacza Bader. W skali lasu pod względem składu gatunkowego zbiorowisk epifili różniły się również poszczególne stadia sukcesji (zamknięte lasy i polany), co wskazuje na znaczenie dynamiki lasu dla różnorodności biologicznej. „W ten sposób wykazaliśmy, że dynamika siedlisk i procesy sukcesji w bardzo różnych skalach przestrzennych oddziałują na siebie, tworząc te bardzo zróżnicowane ekosystemy”, zauważa Bader.
Lepsze zrozumienie epifili
Wyniki te pomogą zrozumieć, w jaki sposób epifile z bardzo różnych pod względem ewolucyjnym i morfologicznym grup taksonomicznych (np. porosty i wątrobowce) rosną razem, tworząc niewielkie biocenozy. Bader wyjaśnia: „Śledząc wzorce rozkładu przestrzennego na liściach na przestrzeni czasu, zauważyliśmy, że zmieniały się one z przeważnie losowych na młodych po bardziej zorganizowane na starszych liściach, co wskazuje na przejście od procesów losowych (losowe przybycie) po bardziej deterministyczne procesy, na przykład konkurencji”. Poprzez śledzenie dynamiki zbiorowisk na zbiorze miniaturowych placków siedliskowych o dużej replikacji zespół projektu EPIDYN ma nie tylko przyczynić się do zrozumienia zbiorowisk epifili, ale szerzej ekologii zbiorowisk organizmów osiadłych. „Wciąż daleko nam do pełnego zrozumienia funkcjonowania zbiorowisk epifili, jednak ważne jest, aby nie pominąć ich ani o nich nie zapomnieć, myśląc o różnorodności biologicznej i funkcjach ekosystemu”, podsumowuje Bader.
Słowa kluczowe
EPIDYN, epifil, różnorodność biologiczna, las deszczowy, sukcesja
