Uniwersyteccy biolodzy wykazali, że rośliny przystosowując się do niedoboru fosforu, niewiele inwestują w proces rozmnażania. Wnioski z badań zostały zamieszczone w listopadzie w „Nature”.

Międzynarodowy zespół, kierowany przez badaczy z Uniwersytetu w Utrechcie, z udziałem czterech polskich naukowców - dr Ewy Jabłońskiej, dr Wiktora Kotowskiego i dr Pawła Pawlikowskiego z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego oraz prof. dr hab. Tomasza Okruszko z SGGW, w czasopiśmie „Nature” przedstawił nowe wyjaśnienie przyczyn spadku bogactwa gatunkowego w wyniku eutrofizacji ekosystemów, wskazując na rolę przystosowań roślin do niedoboru fosforu. Gatunki roślin zaadaptowane do siedlisk o niskiej dostępności fosforu, wykształciły strategie życiowe, pozwalające na oszczędzanie tego niezbędnego do życia pierwiastka. Autorzy artykułu Low investment in sexual reproduction threatens plants adapted to phosphorus limitation wykazali, że głównym elementem tych strategii jest niska inwestycja w kosztowny energetycznie (a więc wymagający znacznych ilości fosforu) proces rozmnażania płciowego, czyli produkcji nasion. Takie cechy, korzystne w warunkach stabilnych ekosystemów, w których wzrost roślin ograniczany jest dostępnością fosforu, okazują się skrajnie niekorzystne, gdy wzrasta ilość tego pierwiastka w środowisku - np. w wyniku zanieczyszczenia ze źródeł rolniczych lub w wyniku mineralizacji odwodnionych gleb torfowych. Siedliska ubogie w fosfor, na przykład torfowiska, murawy kserotermiczne, niskoproduktywne łąki, były niegdyś powszechne w Europie i zajmowały rozległe obszary. Wcześniejsza praca wykonana pod kierunkiem lidera zespołu, prof. Martina Wassena (Nature 2005, 437, 547-550) wykazała, że z siedliskami ubogimi w fosfor związane jest szczególnie wysokie bogactwo gatunkowe i wiele zagrożonych gatunków roślin, a tego typu ekosystemy stały się rzadkością w Europie Zachodniej. Nowe badania, w których wykorzystano m.in. dane z Doliny Biebrzy, Rospudy i Puszczy Kampinoskiej, proponują wyjaśnienie tych związków i wskazują na ich znaczenie dla strategii ochrony przyrody.

Zdaniem autorów pracy, przystosowania roślin do oszczędzania fosforu czynią je jednocześnie szczególnie wrażliwymi na zmiany środowiska, ponieważ siedliska ubogie w fosfor są coraz rzadsze, a ich płaty - małe i odległe od siebie. Gatunki oszczędzające fosfor, inwestując niewielką część zasobów w produkcję i rozprzestrzenianie nasion, nie są w stanie efektywnie przemieszczać się na duże odległości, a w siedliskach zasobnych w fosfor przegrywają z gatunkami silnymi konkurencyjnie. Stają się więc de facto „uwięzione” w nielicznych pozostałych jeszcze „wyspach” ubogich w fosfor ekosystemów. Ograniczona produkcja nasion utrudnia wymianę genową pomiędzy poszczególnymi subpopulacjami, co może skutkować zubożeniem genetycznym i zmniejszeniem odporności populacji na stres środowiskowy. Postępująca eutrofizacja i fragmentacja ich środowisk czyni je coraz bardziej zagrożonymi.

Kluczem do zrozumienia mechanizmów powodujących ekstynkcję gatunków były metody ekologii funkcjonalnej, oparte o analizę cech gatunków. Wnioski wyciągnięto na podstawie analizy zbioru danych, zawierającego 15 cech funkcjonalnych roślin u 491 gatunków z 599 lokalizacji w 9 krajach Eurazji. We współpracę przy zbiorze i analizie danych zaangażowani byli naukowcy z Holandii, Belgii, Niemiec i Polski.

Aby ochronić wyspecjalizowane zagrożone gatunki, jak twierdzą autorzy cytowanej pracy, potrzebujemy dostosować obecne strategie ochrony przyrody tak, aby zachować siedliska ubogie w fosfor, przeciwdziałając eutrofizacji oraz odtwarzać je metodami restytucji przyrodniczej. Konieczne jest też zwiększenie przestrzennej spójności istniejących obszarów chronionych, np. poprzez tworzenie korytarzy ekologicznych, w celu poprawy łączności genetycznej pomiędzy izolowanymi płatami siedlisk i populacjami zagrożonych gatunków.

Pod tym linkiem można przeczytać pełny tekst artykułu: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12733.html