Тропическое дерево в Панаме эволюционировало, чтобы убивать "врагов" молниями

Обычно молнии считаются разрушительной силой для лесов, убивающей или повреждающей деревья. Однако в низинных дождевых лесах Панамы один вид высоких тропических деревьев, похоже, эволюционировал, чтобы использовать эту природную силу себе на пользу. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале New Phytologist, дерево тонка (Dipteryx oleifera) не только выживает после ударов молний, но и получает от этого значительные преимущества.

Ученые обнаружили, что эти деревья остаются невредимыми после электрических разрядов, в то время как молнии уничтожают конкурирующие растения и паразитические лианы, цепляющиеся за кроны.

Мы начали эту работу 10 лет назад, и стало очевидно, что молнии убивают множество деревьев, особенно очень крупных. Но Dipteryx oleifera последовательно не показывало никаких повреждений.

— ведущий автор исследования Эван Гора, лесной эколог из Института экосистемных исследований Кэри

Используя специально разработанную систему датчиков электрического поля и камер, исследователи изучили почти 100 ударов молний в природном заповеднике Барро-Колорадо в Панаме. Для точного отслеживания мест ударов ученые разработали высокоточную систему обнаружения. Массив антенн, размещенных по всей Центральной Панаме, регистрировал радиоволны от молний, что позволяло исследователям триангулировать удары с высокой точностью и контролировать состояние деревьев в течение длительного времени.

Анализируя данные за несколько десятилетий, команда обнаружила, что соседство с деревом тонка представляет опасность для других растений.

За эти 40 лет мы выявили измеримый, обнаруживаемый риск произрастания рядом с Dipteryx oleifera. Вероятность гибели дерева существенно выше, чем при соседстве с любым другим крупным старым деревом в этом лесу.

В среднем каждый удар молнии уничтожал более 2,4 тонны биомассы соседних деревьев и почти 80% лиан, заражавших крону тонка.

Исследователи предполагают, что секрет устойчивости этих деревьев к молниям кроется в их структуре. Предыдущие исследования показали, что дерево обладает высокой внутренней проводимостью, позволяющей току молнии протекать без накопления разрушительного тепла — как по хорошо изолированному проводу. Поскольку тонка может достигать 40 метров в высоту и жить столетиями, каждое дерево после достижения зрелости поражается молнией не менее пяти раз, что помогает избавиться от лиан и конкурентов, открывая кроне доступ к свету.

По оценкам ученых, поражение молниями может привести к 14-кратному увеличению производства семян за всю жизнь дерева, что дает виду значительное репродуктивное преимущество. Сейчас Гора с коллегами расширяют свои исследования на другие леса в Африке и Юго-Восточной Азии, чтобы выяснить, получают ли другие виды деревьев аналогичные преимущества от молний.