Молния обычно ассоциируется с разрушением: в лесах она убивает или калечит деревья. Но в низменных тропических лесах Панамы одно дерево, похоже, научилось использовать эту стихию себе во благо.
Речь идёт о дереве тонка (лат. Dipteryx oleifera) — новом исследовании говорится, что оно не только выживает после ударов молнии, но и извлекает из них пользу.
Учёные обнаружили, что молния не причиняет дереву вреда, зато наносит серьёзный урон его «соседям» — другим деревьям и паразитическим лианам, обвивающим стволы тонка. Результаты исследования были опубликованы 26 марта в журнале New Phytologist.
«Мы начали изучать это 10 лет назад и быстро заметили, что молнии убивают много деревьев, особенно крупных и старых, — рассказывает ведущий автор работы Эван Гора (Evan Gora), эколог из Института экосистем Кэри. — Но Dipteryx oleifera каждый раз выходило из этого без единой царапины.»
В тропических лесах молнии — одна из главных причин гибели деревьев, особенно тех, которые наиболее важны для хранения углерода и поддержания биоразнообразия. Понимание того, как молнии влияют на структуру леса и виды деревьев, поможет оценить устойчивость экосистем к климатическим изменениям.
Однако среди всего разрушения учёные обратили внимание на нечто необычное: один вид деревьев, наоборот, процветал.
С помощью специально разработанной системы датчиков и камер, учёные отследили около 100 ударов молнии в заповеднике Барро Колорадо в Панаме.
Чтобы точно определить, куда именно ударила молния, они использовали антенны, установленные по всей центральной части Панамы. Эти антенны улавливали радиоволны от разрядов, и по характеру сигнала можно было точно определить место удара.
Данные с датчиков дополнялись наблюдениями с земли и съёмкой с дронов. Это позволило отследить, какие деревья пострадали и как менялось их состояние со временем.
Результаты показали, что после ударов молнии Dipteryx oleifera стабильно оставалось невредимым.
Чтобы понять долгосрочный эффект, команда проанализировала данные наблюдений за участками леса, собиравшиеся в течение 40 лет.
«За эти 40 лет стало ясно: соседство с Dipteryx oleifera — смертельно опасно. Вероятность погибнуть рядом с этим деревом гораздо выше, чем рядом с любым другим крупным деревом», — говорит Гора.
В среднем, один удар молнии уничтожал более 2,4 тонны древесной массы у соседних деревьев и около 80% лиан, которые обвивали крону тонка.
По словам учёных, секрет устойчивости этих деревьев может быть в их строении. Предыдущие исследования предполагали, что дерево обладает высокой проводимостью: ток проходит сквозь него, не вызывая перегрева — как по хорошо изолированному проводу.
К тому же деревья тонка вырастают до 40 метров в высоту и живут столетиями. За свою жизнь каждое такое дерево может пережить не менее пяти ударов молнии. Каждый из них помогает избавиться от конкурентов и лиан, а также раскрывает крону, создавая больше пространства для роста.
Исследователи подсчитали, что молнии могут увеличить количество семян, произведённых деревом за всю жизнь, в 14 раз — это даёт огромные преимущества для размножения.
Грегори Мур (Gregory Moore), садовод из Университета Мельбурна, который не участвовал в исследовании, отметил, что аналогичные явления могут встречаться и у других деревьев.
«Такой механизм может проявляться и в других экосистемах, где деревья растут на расстоянии друг от друга — например, в саваннах или редколесьях, хотя они не похожи на тропические леса», — пояснил он.
«Мы давно знаем, что некоторые деревья могут пережить несколько ударов молнии», — добавил Мур, напомнив, что высокие деревья в Австралии часто выживают даже после лесных пожаров и возвышаются над другими, становясь из-за этого ещё более уязвимыми для молний.
«Такие деревья часто называют «оленями» — у них обломана верхушка кроны, но они могут жить ещё веками», — добавил он.
Теперь Гора с коллегами расширяют свои исследования: они изучают леса в Африке и Юго-Восточной Азии, чтобы выяснить, приносят ли молнии пользу и другим видам деревьев.
