Необходимость — мать изобретений: борьба за питательные вещества усиливается по мере старения почв

Столкнувшись с экстремальным дефицитом питательных веществ в дюнной экосистеме Австралии, листья разных видов растений выработали единую эффективную стратегию сохранения фосфора. Однако под землей картина иная, отмечают исследователи, в том числе Бен Тёрнер из Смитсоновского института тропических исследований. Растения на старых дюнах используют полный арсенал приспособлений и задействуют почти все известные адаптации для получения питательных веществ, чтобы захватить необходимый им фосфор.

Свойства почвы, «живой кожи Земли», определяют биологические процессы, но они меняются по мере старения почв. Одно из лучших мест в мире для изучения этих изменений — хроносеквенция дюн залива Жюрьен в Австралии, представляющая собой ряд почв разного возраста. Новые дюны формируются в межледниковые периоды при высоком уровне моря, а старые, внутренние дюны, постепенно покрываются квонганом — исключительно богатым видами кустарниковым сообществом, уникальным для юго-запада Австралии. За последние 2 миллиона лет фосфор постепенно вымывался из почвы, сделав её на старейших дюнах одной из самых бедных в мире.

Тёрнер и его коллеги идентифицировали и подсчитали все растения на шести дюнных системах, а также определили, как каждый вид получает фосфор из почвы. По мере старения экосистемы увеличивалось как количество видов растений, так и число стратегий добычи фосфора. Некоторые корни растений сотрудничают с микоризными грибами, другие образуют кластеры, выделяющие карбоксилаты для «добычи» фосфора, третьи прибегают к паразитизму или хищничеству. Даже растущие бок о бок растения использовали разные, но одинаково успешные стратегии захвата питательных веществ.

Полные результаты исследования, поддержанного Австралийским исследовательским советом и Фондом Квонган, опубликованы в журнале Nature Plants.