Hvordan naturen skaber skovmangfoldighed

Skove, især tropiske skove, er hjemsted for tusindvis af træarter - nogle gange titusinder til hundredvis af træarter i den samme skov - har et niveau af biodiversitet økologer kæmpet for at forklare. I en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) , forskere ved International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) og deres kolleger i Australien leverer nu en første model, der belyser de økologiske og evolutionære mekanismer, der ligger til grund for disse naturlige mønstre.

"Skove i særdeleshed og vegetation generelt er centrale for at forstå terrestrisk biodiversitet, økosystemtjenester, og kulstofdynamik, "siger IIASA Evolution and Ecology Program Director Ulf Dieckmann. Skovplanter vokser til forskellige højder og med forskellige hastigheder, med de højeste træer, der absorberer de største mængder sollys, og kortere træer og buske, der nøjes med de lavere sollysniveauer, der filtreres gennem baldakinen. Disse langsomt voksende skygge-tolerante arter findes i et uventet stort antal sorter-faktisk langt mere end økologiske modeller har været i stand til at forklare indtil nu.

Traditionel økologisk teori hævder, at hver art på denne planet indtager sin egen niche, eller miljø, hvor det unikt kan trives. Imidlertid, det har været svært at identificere separate nicher for hver art, og kan godt være umuligt, især for den observerede overflod af skygge-tolerante tropiske træer. Dette rejser det grundlæggende spørgsmål:er separate nicher virkelig altid nødvendige for artens sameksistens?

I den nye undersøgelse, forskerne kombinerede træfysiologi, økologi, og evolution for at konstruere en ny model, hvor træarter og deres nicher samvirker i gensidig afhængighed. Selvom tidligere modeller ikke havde været i stand til at forudsige en høj biodiversitet af skygge-tolerante arter for at sameksistere over lange perioder, den nye model viser, hvordan fysiologiske forskelle og konkurrence om lys naturligvis fører til et stort antal arter, ligesom i naturen. På samme tid, den nye model viser, at hurtigt voksende skyggeintolerante træarter udvikler sig til at indtage smalle og godt adskilte nicher, der henviser til, at langsomt voksende skygge-tolerante træarter har udviklet sig til at indtage en meget bred niche, der giver plads nok til, at et helt kontinuum af forskellige arter kan sameksistere-igen, lige som observeret i naturen.

Giver en mere omfattende forståelse af skovøkosystemer, den resulterende model kan vise sig nyttig for forskere, der arbejder med klimaforandringer og skovforvaltning. Dieckmann siger, "Vi håber, at dette arbejde vil resultere i en bedre forståelse af menneskelig indvirkning på skove, herunder træudvinding, brandbekæmpelse, fragmentering af levesteder, og klimaforandringer. "