Rahvusvahelisel uurimisrühmal õnnestus tuvastada globaalsed tegurid, mis selgitavad taimede vormide ja funktsioonide mitmekesisust. Zürichi ülikooli, Jena Max Plancki biogeokeemia instituudi ja Leipzigi ülikooli juhitud teadlased kogusid ja analüüsisid taimeandmeid kogu maailmast. Esimest korda näitasid nad selliste omaduste puhul nagu taime suurus, struktuur ja eluiga, kui tugev alt need kliima ja mullaomadused määravad. Sellest tulenevad teadmised võivad olla üliolulised Maa süsteemi mudelite täiustamisel taimede mitmekesisuse rolli osas.
Esmapilgul tundub taimede vormi ja funktsioonide mitmekesisus raskesti mõistetav. Siiski saab seda kirjeldada morfoloogiliste, füsioloogiliste ja biokeemiliste omadustega. Varem on näidatud, et liikidevahelised tunnused jagunevad kahte põhikategooriasse, milles iga taim peab säilitama tasakaalu: esiteks, suurus ja teiseks, ainevahetuse ökonoomsus. Hiljutises Nature Ecology and Evolutioni uuringus kinnitas teadlaste meeskond 17 erineva taimetunnuse kohta oluliselt laiendatud globaalset andmekogumit kasutades esimest korda, et need kaks põhikategooriat kehtivad kõigi maailmas uuritud taimede kohta.
Suurustuse kategoorias tasakaalustavad taimed teiste omaduste hulgas kõrgust, lehtede suurust ja seemne suurust. Neid tunnuseid mõjutavad ka taimede veetranspordi hüdraulilised komponendid. Majanduskategooria kirjeldab, kui kiiresti ja tõhus alt saab taim fotosünteesi kaudu energiat ja biomassi, mis on tasakaalustatud selle ellujäämisajaga. Selle kategooria määravad kindlaks mõõdetavad omadused, nagu lehtede struktuur ja koostis lehtede pindala järgi, samuti nende elementaarne koostis (lämmastik, fosfor ja süsinik). Töörühm näitas, et TRY andmebaasis kogu maailmas kogutud taimeliikide elustrateegiad on nende kahe põhikategooriaga hästi seletatavad.
Üle 20 000 analüüsitud liigi omadused
Taimeomadusi mõjutavad mitmesugused välistegurid, nagu kliima, mullatingimused ja inimese sekkumine. Millised tegurid on globaalsel tasandil määravad, pole veel suudetud kindlaks teha. Sellele küsimusele vastamiseks analüüsis Julia Joswigi juhitud uurimisrühm Zürichi ülikoolist ja Jena Max Plancki biogeokeemia instituudist enam kui 20 000 liigi omadusi. Analüüsi kaasati teave kliima- ja mullatingimuste kohta iga taime asukohas.
"Meie uuring näitab selgelt, et taimede omadusi kogu maailmas saab seletada kliima ja pinnase ühismõjudega, " ütles Joswig ja lisas: "See viitab sellele, et kliimamuutuse ja mulla erosiooni aspektid, mis mõlemad tekivad selle tulemusena. koos tuleks uurida näiteks maakasutuse muutust."
Paljud siin kirjeldatud seosed olid juba väikesemahuliste kohalike uuringute põhjal teada. "Kuid tõsiasi, et neid protsesse saab nüüd globaalselt näidata ja nende olulisust kvantifitseerida, on oluline verstapost," lisab prof Miguel Mahecha Leipzigi ülikoolist. "Sellised uuringud võivad suunata globaalseid Maa süsteemimudeleid, et näidata kliima, pinnase ja bioloogilise mitmekesisuse keerulist koostoimet, mis on tulevaste prognooside jaoks oluline eeltingimus," lisab Mahecha.
Ootuspäraselt näitab uuring, kuidas taimeliikide kõrgus kliimaerinevuste tõttu laiuskraadidel muutub. Taimede majanduslikud tunnused seda gradienti aga ei näita. Samamoodi mõjutab kliima ainult osaliselt mulla kvaliteeti, seega on mulda puudutavas teabes laiuskraadist sõltumatu komponent. Joswig ja tema kolleegid näitavad, et see mullateave on oluline ka majanduslike tunnuste jaoks. Lisaks kliimale on mulda moodustavateks teguriteks pinnases elavad organismid, geoloogia ja topograafia ning loomulikult ka aeg. Globaalsed muutused mõjutavad kliimat, organisme ja teatud määral topograafiat. Seetõttu soovitab uuring uurida globaalseid riske taimestikule, eriti seoses kliimamuutuste ja mulla erosiooniga.
