Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Синхронизация цветения дубов обеспечила им урожайные годы

Дуб каменный (Quercus ilex), соцветие с женскими цветками

Joan Simon / Flickr

Деревья, у которых урожайность сильно колеблется от года к году, производят тем больше плодов, чем более синхронно разные особи одного вида зацветают, сообщается в Ecology Letters. Это показали ботаники из Испании и Польши на примере каменного дуба (Quercus ilex). Получается, что то, насколько массовым будет плодоношение, окажется год урожайным или нет, зависит от внешних факторов, а не от индивидуальных колебаний плодовитости каждого дерева.

Некоторые популяции многолетних растений образуют примерно одинаковое количество плодов каждый год. У каких-то оно существенно меняется: в один год все представители вида на определенной территории плодоносят обильно, а в другой дают мало плодов. Такое квазипериодическое изменение урожайности служит своеобразной стратегией защиты от поедателей плодов: в какой-то момент (хоть и не ежегодно) пищи для них становится так много, что они не могут всю ее поглотить, и это дает шанс растениям на эффективное размножение.

Что именно вызывает периодическое обильное плодоношение, до конца не выяснено. Есть две группы потенциальных причин: эндогенные (опосредованные какими-то внутренними факторами) и экзогенные (опосредованные внешними изменениями). Согласно одному из предположений первой группы, растения могут каким-то образом накапливать углеводы и в определенные годы тратить их на плоды, а не на рост вегетативных (всех остальных) своих частей. Впрочем, более популярны гипотезы, связывающие аномальную урожайность с внешними факторами. Это не только и не столько климат: изменения погодных условий от года к году не могут полностью объяснить степень вариации размера урожая.

Исследователи из Университета Эстремадуры и Университета Адама Мицкевича во главе с Раулем Боналем (Raul Bonal) изучили, как на изменение количества плодов каменного дуба (Quercus ilex) влияет синхронность цветения и количество пыльцы, доступной этим деревьям. Каменные дубы широко распространены в Испании, и ученые в 2018 и 2019 году следили за состоянием 81 помеченных деревьев в одном из районов автономного сообщества Эстремадура.

На каждом дереве выбрали по две ветви, растущие с южной стороны: женские цветки одной из них дополнительно опыляли искусственно, а другая выступала в качестве контроля. Основания ветвей находились на расстоянии не менее пяти метров друг от друга: это позволило снизить вероятность того, что они будут «конкурировать» за ресурсы (воду с растворенными в ней питательными веществами). Отмечали также обхват ствола на уровне груди исследователя: вполне вероятно, что общая развитость дерева могла влиять на его плодовитость.

Исследователи посещали дубы раз в два-три дня, отмечали даты, когда наблюдалось цветение мужских цветков, и считали, сколько женских цветков расположено на выбранных ими ветках. Экспериментальные ветви они дополнительно искусственно опыляли, когда женские цветки были готовы принять пыльцу (то есть уже полностью сформировались, но не начали увядать, а пестики имели желтый цвет и были налиты соком). В середине сентября каждого года определяли, сколько примерно желудей произвело каждое дерево: двое добровольцев по 30 секунд считали, сколько плодов лежит под конкретным дубом с северной и южной стороны.

В 2018 году каменные дубы на исследованном участке цвели более дружно и принесли примерно в два раза больше плодов, чем в 2019. В первом случае сезон цветения начался позже почти на месяц — в конце апреля против конца мая в 2019 — и длился меньше (это, впрочем, напрямую связано с синхронностью цветения). В 2019 году во время цветения каменных дубов в Эстремадуре было теплее, чем в 2018.

Оба сезона, когда ученые определяли примерное количество плодов у дубов, искусственная добавка пыльцы женским цветкам повышала количество желудей на ветках. Она нивелировала эффект асинхронного цветения: на таких ветвях образовывалось много плодов, даже если их женские цветки распускались «не вовремя», в тот момент, когда пыльца с мужских не могла в больших количествах попасть на них естественным путем. Следовательно, синхронизация цветения, которая не во всем зависит от погоды, в данном случае оказалась главным фактором урожайности.

Авторы считают, что синхронизация цветения вызывается внешними причинами, хотя и не поясняют, какими именно. Если говорить о других потенциально важных факторах, то получалось следующее. Изначальное количество цветков на дереве тоже влияло на урожай, как и то, насколько дружно цветут дубы. Но не имело значение расстояние от конкретного дерева до других растений того же вида. Вообще, вероятно, что для сильных выводов не хватает статистики по годам: наблюдения проводились всего два сезона, а это совсем немного.

Ранее сообщалось, что на урожайность яблонь влияет то, деревья каких сортов растут рядом с ними, чью пыльцу им приносят.

Светлана Ястребова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.