Вид на Серрадо после лесного пожара. Автор: Розана Марта Колб/UNESP)
В течение тысяч лет растения развивались в условиях лесных пожаров в Серрадо, бразильском саванноподобном биоме. Ученые из Университета штата Сан-Паулу (UNESP) изучили влияние дыма на прорастание семян 44 видов растений, типичных для Серрадо, о чем сообщается в статье, опубликованной в журнале Plant Ecology, где они подчеркивают, что их выводы могут быть использованы для оптимизации восстановления деградированных территорий.
Исследование было проведено кандидатом наук Габриэлем Шмидтом Тейшейрой Моттой под руководством Розаны Марты Колб, профессора UNESP.
«Предыдущие исследования были сосредоточены на влиянии дыма только на несколько видов. Это исследование является наиболее полным анализом такого рода в отношении Серрадо. Габриэль исследовал влияние дыма на прорастание 44 видов в травянисто-кустарниковом слое, включая злаки, разнотравье [травянистые растения, кроме злаков], полукустарники и кустарники», — сказал Колб.
Дым содержит сотни веществ, некоторые из которых способствуют прорастанию, а другие препятствуют ему, в зависимости от вида. Наиболее известны каррикины — регуляторы прорастания и роста, обнаруженные в дыме от сжигания растительного материала. Каррикины взаимодействуют с гормонами растений, способствуя прорастанию одних семян и подавляя развитие других.
«Исследования с использованием газообразного дыма включают переменные, которые трудно воспроизвести, поэтому вместо этого мы использовали «дымовую воду», которую можно купить в магазине. Она производит эффект, эквивалентный дождю после лесного пожара, и ее действие могут легко воспроизвести другие исследователи», — объяснила Колб, добавив, что концентрации дыма и воды, используемые в ее лаборатории, составляли 2,5% и 5,0%.
Практическое применение
Исследование было сосредоточено на индивидуальных эффектах этих двух концентраций дымовой воды на прорастание 44 видов без учета влияния стратегий управления. Тем не менее, практическое применение очевидно: семена, которые хорошо реагируют, можно высевать на территориях, подвергшихся воздействию пожара, или на территориях, деградировавших из-за животноводства и других видов использования, которые ранее обрабатывались дымовой водой в правильной концентрации.
«Мы пришли к выводу, что не только растения, типичные для саванн, но и некоторые виды водно-болотных угодий, которые не эволюционировали в присутствии частых интенсивных пожаров, будут хорошо реагировать на обработку дымом», — сказал Колб.
Всхожесть увеличилась в ответ на дым у 14 из 44 исследованных видов (32%), с вариациями в зависимости от концентрации. С другой стороны, всхожесть значительно снизилась у четырех видов (9%), особенно при более высокой концентрации (5%). Травы прорастали быстрее в ответ на дым, особенно Ctenium polystachyum и Saccharum villosum, которые показали существенное сокращение среднего времени прорастания после обработки дымовой водой.
«Результаты показывают, что дым может действовать как сильный стимулятор прорастания у некоторых видов серрадо, обеспечивая конкурентное преимущество в условиях после пожара. Исследование предполагает, что реакция на дым весьма специфична для каждого вида и различается в зависимости от формы роста и типа растительного сообщества», — сказал Колб.
Помимо Мотты и Колба в исследовании приняли участие исследователи Наташи Пилон и Алессандра Фиделис.
Дополнительная информация: Габриэль Шмидт Тейшейра Мотта и др., Влияние дыма на прорастание видов серрадо, Экология растений (2024). DOI: 10.1007/s11258-024-01427-4
Информация о журнале: Экология растений
Предоставлено FAPESP
