Их работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences на неделе 3 марта. Команда сосредоточила свою работу на западной части Амазонки, лесной полосе, простирающейся от линии Андских деревьев до низменностей Амазонки.
Западная Амазонка — регион со сверхвысоким биоразнообразием, где обитают тысячи видов растений, которые растут на разных высотах и на разных почвах с разным геологическим строением. Амазонские кроны деревьев представляют особый интерес, потому что они создают среду обитания, занимаемую огромным разнообразием других растений и животных. Они также подвергаются большому риску из-за изменения климата и другого вмешательства человека, такого как добыча полезных ископаемых, животноводство и сельское хозяйство.Команда поднялась на верхушки деревьев, чтобы собрать и проанализировать листву из 3560 крон в 19 лесах по всему Перу.
Они обнаружили, что химические признаки полога организованы в большую мозаику, контролируемую изменениями в подстилающих почвах и высотами. Химические вариации между сосуществующими видами значительно превышали вариации внутри каждого вида. Эти и другие результаты показывают, что разные виды Амазонки составляют разнообразную матрицу стратегий роста и выживания, которая выражает то, как эти леса собирались в течение эволюционного времени.
«Мы обнаружили, что этот невероятный регион представляет собой мозаику из лоскутных деревьев с химическими сигнатурами, организованных в сообщества, чтобы максимизировать их потенциал роста с учетом местных почв и высоты — два геологических фактора, с которыми они должны договориться как живые организмы. Внутри этих сообществ деревья эволюционировали. химические портфели, которые отличаются друг от друга, возможно, чтобы помочь каждому виду занять место в своем сообществе — то, что мы называем нишей », — пояснил ведущий автор Грег Аснер.Лесные навесы, как известно, сложно изучать, учитывая чрезвычайную сложность доступа к ним.
Тысячи образцов должны были быть собраны с верхних пределов купола, чтобы гарантировать, что все они имеют равное воздействие солнечного света и, таким образом, могут быть сопоставлены с точки зрения химического синтеза под действием солнечной энергии. Это означало использование техники лазания для достижения внешнего края каждого купола на высоте сотен футов над поверхностью. Листья, собранные командой, включают подавляющее большинство видов деревьев навеса, найденных в западной части Амазонки.Это исследование является научным дебютом проекта Карнеги «Спектраномика» — полевой и лабораторной работы по определению взаимосвязи между функцией и биологическим разнообразием видов растений в тропических лесах.
В Карнеги находится первая и самая большая в мире библиотека высушенных и криогенно замороженных образцов тропических деревьев навеса, а также ваучеры на образцы гербария. Текущие фонды включают миллионы образцов более чем 10 000 тропических деревьев и других форм жизни, кропотливо собранные со всего мира.
«Это увлекательный опыт — бродить по архиву образцов в библиотеке Spectranomics, будь то онлайн или с образцами в руках, и созерцать, насколько химически разнообразными стали тропические навесы». — отметил доктор Робин Мартин, давний координатор проекта. Результаты исследования не только помогают нам лучше понять огромное разнообразие региона, но и создают новую основу для понимания того, как изменение климата и деятельность человека на местах могут повлиять на функции лесов в этом столетии.
«Я рассматриваю результаты как тревожный сигнал о том, что мы встряхиваем особый тропический регион, полный химически уникальных лесных сообществ, которые претерпели миллионы лет эволюции и биогеографического строительства», — сказал Аснер. очевидное давление на западную Амазонку. Они уже угрожают целым участкам в калейдоскопическом лоскутном одеяле химического разнообразия, которое лежит в основе этих экосистем ».