В 2023 году получены уникальные данные о том, как тропические деревья в западных Гатах Индии выдерживают рост температуры. Датчики, установленные на листьях верхушек деревьев, показали, что листья могут значительно перегреваться по сравнению с окружающим воздухом, но кратковременное воздействие позволяет растениям сохранять функциональность.
Эколог Акихл Джавад, прежде базировавшийся в Индии и ныне представляющий Университет Лидса в Англии, лично преодолевал трудности лазанья по деревьям, чтобы разместить датчики, установленные с помощью углепластиковой рамы. Его усилия позволили собрать данные непосредственно с уровня кроны, что открыло новые возможности для анализа адаптивных механизмов тропических растений.
В исследование также были вовлечены коллеги, включая Дипака Бару из Индийского института науки об образовании и исследовании в Пуне, который отметил: «Ключевым фактором является длительность воздействия жары.» Работа, опубликованная в февральском выпуске журнала Global Change Biology, демонстрирует растущий интерес к изучению накопительного эффекта высоких температур.
На 6-гектарной плантации, где возделываются ваниль, какао и кешью, были исследованы 12 деревьев различных видов – розовое сандаловое дерево, железное дерево, цейлонский короб и кейндал. На листьях этих деревьев разместили 14 датчиков, которые непрерывно измеряли как температуру листьев, так и температуру окружающего воздуха в период с марта по июнь 2023 года.
Выявленные технические трудности включали смещение датчиков из-за сильного ветра, уничтожение одного из них дикими лангурами и даже потерю недели данных из-за грозы. Постоянный контроль, перенастройка и замена оборудования стали неотъемлемой частью полевых работ, что подчеркивает сложность сбора данных в естественных условиях.
Лабораторные исследования показали, что оптимальное функционирование фотосинтеза нарушается при превышении критической температуры, в среднем равной 46,7°С. Однако для конкретных видов этот порог варьируется от 43,37°С до 45,5°С, а непродолжительное воздействие выше этих значений, превышающее 30 минут, может привести к необратимому повреждению тканей листа.
Сенсорные данные продемонстрировали, что даже при экстремальных температурах листья подвергались нагреву выше критических значений менее 10 минут в день, что способствует сохранению минимального снижения фотосинтеза. Такой результат свидетельствует о высокой устойчивости тропических растений к температурным скачкам, несмотря на прогнозируемое повышение на 4°С в ближайшие 60 лет.
Энди Ли, эколог растений из Университета технологии Сиднея, подчеркнул важность полевых исследований для оценки непрямых эффектов жары на репродукцию и устойчивость к засухе. Наблюдения, полученные в процессе полевых работ, демонстрируют, что даже экстремальные климатические условия могут быть смягчены естественными адаптационными механизмами.
Объединение полевых данных, междисциплинарного подхода и использования инновационных технологий открывает новые перспективы в понимании адаптации тропических экосистем к изменению климата, позволяя пересмотреть прежние модели чувствительности растений к эффектам глобального потепления.
Изображение носит иллюстративный характер
Эколог Акихл Джавад, прежде базировавшийся в Индии и ныне представляющий Университет Лидса в Англии, лично преодолевал трудности лазанья по деревьям, чтобы разместить датчики, установленные с помощью углепластиковой рамы. Его усилия позволили собрать данные непосредственно с уровня кроны, что открыло новые возможности для анализа адаптивных механизмов тропических растений.
В исследование также были вовлечены коллеги, включая Дипака Бару из Индийского института науки об образовании и исследовании в Пуне, который отметил: «Ключевым фактором является длительность воздействия жары.» Работа, опубликованная в февральском выпуске журнала Global Change Biology, демонстрирует растущий интерес к изучению накопительного эффекта высоких температур.
На 6-гектарной плантации, где возделываются ваниль, какао и кешью, были исследованы 12 деревьев различных видов – розовое сандаловое дерево, железное дерево, цейлонский короб и кейндал. На листьях этих деревьев разместили 14 датчиков, которые непрерывно измеряли как температуру листьев, так и температуру окружающего воздуха в период с марта по июнь 2023 года.
Выявленные технические трудности включали смещение датчиков из-за сильного ветра, уничтожение одного из них дикими лангурами и даже потерю недели данных из-за грозы. Постоянный контроль, перенастройка и замена оборудования стали неотъемлемой частью полевых работ, что подчеркивает сложность сбора данных в естественных условиях.
Лабораторные исследования показали, что оптимальное функционирование фотосинтеза нарушается при превышении критической температуры, в среднем равной 46,7°С. Однако для конкретных видов этот порог варьируется от 43,37°С до 45,5°С, а непродолжительное воздействие выше этих значений, превышающее 30 минут, может привести к необратимому повреждению тканей листа.
Сенсорные данные продемонстрировали, что даже при экстремальных температурах листья подвергались нагреву выше критических значений менее 10 минут в день, что способствует сохранению минимального снижения фотосинтеза. Такой результат свидетельствует о высокой устойчивости тропических растений к температурным скачкам, несмотря на прогнозируемое повышение на 4°С в ближайшие 60 лет.
Энди Ли, эколог растений из Университета технологии Сиднея, подчеркнул важность полевых исследований для оценки непрямых эффектов жары на репродукцию и устойчивость к засухе. Наблюдения, полученные в процессе полевых работ, демонстрируют, что даже экстремальные климатические условия могут быть смягчены естественными адаптационными механизмами.
Объединение полевых данных, междисциплинарного подхода и использования инновационных технологий открывает новые перспективы в понимании адаптации тропических экосистем к изменению климата, позволяя пересмотреть прежние модели чувствительности растений к эффектам глобального потепления.
