В тропических лесах обитает гораздо больше видов, чем в лесах на севере. Например, почти 1200 видов деревьев населяют 4,2 миллиона квадратных километров умеренных и северных лесов в Северном полушарии, в то время как удивительные 1440 видов деревьев населяют всего 0,25 квадратных километров тропических лесов недалеко от Манауса, Бразилия.
Как такое количество видов деревьев может сосуществовать на таких небольших участках в тропиках?Экологи так и не смогли ответить на этот вопрос.
Для сосуществования виды должны отличаться друг от друга, чтобы две особи одного и того же вида (особи) имели больше требований и, следовательно, оказывали большее негативное влияние друг на друга, чем две особи разных видов (гетероспецифики). Это препятствует тому, чтобы какой-либо один вид стал доминирующим, потому что все больше и больше его соседей становятся сородичами с одинаковыми требованиями. Между тем, редкие виды могут быть сохранены, потому что все больше и больше их соседей являются гетероспецифическими с другими потребностями в ресурсах.К такому результату приводят многие механизмы.
Проблема заключалась в том, что все известные механизмы, способствующие сосуществованию видов, работали с одинаковой эффективностью на всех широтах. Usinowicz et al. представляют собой первое свидетельство того, что механизм, обеспечивающий стабильное сосуществование видов, сильнее в тропиках и постепенно ослабевает в более высоких широтах.
Этот механизм называется эффектом накопления и работает для видов, таких как деревья, которые имеют периодическое размножение, и долгоживущих взрослых особей, которые обеспечивают сохранение популяции в течение многих репродуктивных возможностей. Если сроки успешных репродуктивных событий у разных видов различаются, новые пополнения с большей вероятностью будут иметь соседей одного вида с более сильным негативным воздействием, в то время как более редкие виды с большей вероятностью будут избегать негативных воздействий со стороны сородичей.Команда собрала длинные записи об успешном воспроизводстве и пополнении более 1000 видов деревьев из 10 лесов, простирающихся на 64 градуса широты от экватора почти до полярного круга. Они обнаружили, что успешные репродуктивные процессы были более независимыми у разных видов на экваторе и постепенно становились более синхронизированными у разных видов по мере увеличения широты.
Имеются все условия для того, чтобы эффект накопления действовал сильнее на экваторе и постепенно уменьшался по мере увеличения широты. Usinowicz et al. используйте структуру моделирования для количественной оценки сокращения.
Потенциал эффекта накопления, способствующего сосуществованию видов, снижается на 0,25 процента для каждого градуса широты от экватора.«Естественная история этого результата приятно интуитивно понятна», — сказал С. Джозеф Райт, научный сотрудник Смитсоновского института тропических исследований и соавтор статьи.