Natura zachowuje się dziwnie, a naukowcy nie wiedzą dlaczego

Teoria ekologiczna i doświadczenie mówią nam, że rośliny na łąkach i pastwiskach w całej Danii powinny rozsiewać cięższe nasiona. Ale oni robią dokładnie odwrotnie.

Przyroda zaczyna się powoli zmieniać, jeśli łąkom i pastwiskom pozwoli się dziko rosnąć bez interwencji człowieka i wypasu zwierząt.

Chwasty dobrze radzą sobie na przykład z przeszkadzaniem krowom i owcom pasącym się i depczącym ziemię. Jednak chwastom jest trudniej, jeśli nie ma zakłóceń, a ich miejsce zaczynają zajmować inne rośliny. Wzrasta konkurencja o światło słoneczne i dobrą glebę.

Teoretycznie, gdy wzrasta konkurencja między roślinami, przewagę mają zwykle rośliny, które rozsiewają ciężkie nasiona i wytwarzają duże, cienkie liście. Ale rzeczywistość nie podąża za teorią. Przynajmniej nie w duńskim sensie natury – co jest zagadkowe dla Christiana Frölunda Damgaarda, profesora na Wydziale Nauk o Środowisku, który stoi za nowymi odkryciami.

„Ciężkie nasiona dają przewagę konkurencyjną w środowiskach, w których rośliny walczą o zasoby. Ciężkie nasiona są ładowane do dużego 'pudełka śniadaniowego' i mogą przez jakiś czas pozostać w cieniu. Z drugiej strony lekkie nasiona obumierają szybciej.”

Cienkie liście będą miały przewagę konkurencyjną, ponieważ rośliny mogą zastąpić stare liście nowymi, nie zużywając dużej ilości energii. Nowe liście będą lepiej absorbować promienie słoneczne.

Kiedy jednak Christian Frölund Damgaard przygląda się danym pochodzącym z natury, opowiadają inną historię.

„Wraz ze wzrostem konkurencji na tych obszarach wielkość nasion powinna również wzrosnąć, a liście powinny stać się cieńsze. Dzieje się jednak odwrotnie – i po prostu nie mogę zrozumieć, dlaczego.”

Zbadano 236 duńskich obszarów przyrodniczych

Chociaż Christian Frölund Damgaard jest biologiem, pracuje głównie na statystykach i dużych zbiorach danych. Dokładnie to zrobił, gdy odkrył, że natura nie zachowuje się tak, jak przewidywały podręczniki.

Po zebraniu danych z 8859 próbek pobranych z 236 różnych łąk i pastwisk w Danii zaczął dostrzegać pewne wyraźne tendencje: było mniej chwastów, ale także mniej roślin o dużych nasionach i cienkich liściach.

Haszysz Klasyfikować maleje. Może to wynikać z braku wypasu na tych obszarach. Oznacza to jednak również, że roślin rozsiewających ciężkie nasiona musi być dużo. Ale tak nie jest. To samo dotyczy roślin o cienkich liściach, chociaż musi to być naturalny postęp.

„To tajemnica. Dzieje się tu coś, czego nie rozumiemy”.

Dowiedz się więcej wbijając kij w ziemię

Duża ilość danych wykorzystanych w badaniu pochodzi z raportów NOVANA. NOVANA to skrót od duńskiego tytułu Det Nationale Program for Overvågning af VAndmiljøet og NAturenthe Nation (Krajowy program monitorowania środowiska wodnego i przyrody). Co roku Duńska Agencja Ochrony Środowiska publikuje raport NOVANA na temat stanu przyrody w Danii.

Raport opiera się na ponad 250 000 zbiorów danych z ponad 35 000 stacji w całej Danii. Próbki z niektórych obiektów pobierane są 24 razy w roku, podczas gdy inne odwiedzane są tylko raz na pięć lat.

Dane wykorzystane w raportach przez Christiana Frölunda Damgaarda to dane dotyczące zasięgu zebrane przy użyciu metody dokładnej. Ta precyzyjna metoda polega na tym, że badacz wpycha patyk w roślinność i rejestruje, ile razy patyk dotykał różnych roślin. Czynność tę powtarza się w wielu punktach obszaru, aby uzyskać reprezentatywną próbkę rosnących tam roślin.

Ekosystemy są bardzo trudne do zrozumienia

Może wydawać się dziwne, że badaczowi trudno jest wyjaśnić, co się dzieje. Podkreśla jednak, jak naprawdę złożona jest przyroda, jak wyjaśnia Christian Frölund Damgaard.

„Jest wiele rzeczy, których nie rozumiemy na temat ekosystemów. Są niezwykle złożone. Przyroda wydaje się zmieniać bardzo powoli i może być wiele przyczyn takiego stanu rzeczy.

Christian Frölund Damgaard nie wierzy, że istnieje tylko jedno wyjaśnienie, dlaczego przyroda się zmienia i zachowuje się dokładnie odwrotnie, niż przewidywała teoria.

„Powodów może być wiele. Klimat się zmienia. Otrzymujemy więcej opadów. Rośnie liczba nisz ekologicznych. Na obszarach może być mniej wypasu i otrzymywać mniej azotu niż wcześniej. Wszystko to przyczynia się do zmiany składu gatunkowego”.

Ale być może uda nam się znaleźć wyjaśnienie, dlaczego rośliny zachowują się w ten sposób. Dochodzi do wniosku, że wystarczy kilka zmanipulowanych eksperymentów, aby przetestować różne możliwe wyjaśnienia zachowania natury.

Bibliografia: „Spadek liczebności gatunków wielkonasiennych na duńskich użytkach zielonych w ciągu ośmiu lat”, Christian Damgaard, 26 grudnia 2023 r., Wegetarianizm.
doi: 10.1016/j.flora.2023.152446

„Wybór przeciwko okrucieństwom na duńskich łąkach w ciągu ośmiu lat”, Christian Damgaard, 13 października 2022 r., Informatyka środowiskowa.
doi: 10.1016/j.ecoinf.2022.101864

„Sygnał spadku szaty roślinnej o miękkich liściach na duńskich łąkach w okresie ośmiu lat”, Christian Damgaard, 4 stycznia 2021 r., Journal of Vegetation Sciences.
doi: 10.1111/jvs.12982