Le foreste tropicali spesso ospitano centinaia di specie di alberi in un miglio quadrato, ma gli scienziati spesso faticano a capire come possa coesistere una tale diversità di specie. In uno studio pubblicato in Scienzai ricercatori dell’Università del Texas ad Austin hanno fornito nuove informazioni sulla risposta scoprendo una caratteristica chiave della distribuzione spaziale degli alberi adulti.
Combinando la modellazione computazionale con i dati raccolti durante un periodo di 30 anni, i ricercatori hanno scoperto che gli alberi adulti in una foresta panamense sono tre volte più distanti dagli altri adulti della stessa specie di quanto dice il proverbiale “la mela non cade lontano dall’albero ” suggerirebbe.
Annette Ostling, professore associato presso l’Oden Institute for Computational Engineering and Sciences e il Department of Integrative Biology dell’Università, e il ricercatore post-dottorato Michael Kalyuzhny hanno utilizzato i dati raccolti da un appezzamento di ricerca forestale delle dimensioni di 100 campi da calcio situato sull’isola di Barro Colorado a Panama Canal, che è stato studiato negli ultimi 100 anni. I ricercatori hanno scoperto che la distanza tra gli alberi è molto maggiore della distanza percorsa tipicamente dai semi.
“Questo è un trampolino di lancio per comprendere le dinamiche di cose come lo stoccaggio del carbonio che contano in relazione al cambiamento climatico”, ha detto Ostling. “È una domanda così fondamentale che, anche se le applicazioni non sono ancora note, c’è ancora molto da imparare, e questo è un ingrediente per capire”,
Il team si è chiesto perché ci sarebbe stata così tanta repulsione (repulsione) del giovane dal suo albero genitore. L’unica spiegazione teorica è qualcosa che impedirebbe loro di stabilirsi vicino ai genitori.
Utilizzando modelli computazionali, hanno scoperto che ogni specie di albero è molto più influenzata negativamente dalla propria specie che da altre specie, probabilmente perché le specie soffrono di nemici specifici della specie: agenti patogeni come funghi o erbivori come insetti. Questi nemici “fanno spazio” ad altre specie per stabilirsi attorno a ogni albero, portando a una foresta più diversificata e impedendo a qualsiasi specie di dominare.
“A causa dell’abbondanza di dati disponibili su questa particolare foresta, conoscevamo la posizione esatta di ogni albero e anche la distanza percorsa dai semi”, ha detto Kalyuzhny. “Siamo stati in grado di chiederci: come dovrebbe apparire la foresta se gli alberi si fossero appena stabiliti dove sono caduti i semi? Con i nostri modelli computazionali, si è scoperto che la vera foresta non ha affatto questo aspetto: gli alberi veri sono molto più distanti .”
In un periodo di estinzione di massa in corso, gli scienziati hanno lavorato per capire meglio cosa determina la diversità delle specie. I ricercatori hanno affermato che lo studio aiuta a colmare il divario tra teorie contrastanti su come sono modellate le foreste e fornisce strumenti fondamentali per apprendere come le foreste tropicali in particolare e i loro abitanti cambiano nel tempo.
“Gli alberi sono gli ingegneri che forniscono risorse per l’intero ecosistema e poiché la maggior parte delle specie del mondo risiede ai tropici, dobbiamo capire meglio cosa mantiene la biodiversità del pianeta Terra”, ha detto Kalyuzhny. “Molti farmaci provengono dai tropici, comprese migliaia di sostanze con attività antitumorale. La ricerca scava in questa domanda fondamentale sul mondo naturale”.
Oltre a Ostling e Kalyuzhny, S. Joseph Wright dello Smithsonian Tropical Research Institute, uno scienziato senior e collaboratore di questa ricerca, e Jeffrey K. Lake dell’Università del Michigan sono coautori della ricerca.
La ricerca è stata finanziata dalla Michigan Life Sciences Fellowship, Zuckerman STEM Leadership Program, supporto sabbatico dall’Università del Michigan e Adrian College, MCubed, The University of Michigan, Associate Professor Support Fund e Ostling Lab presso l’Università del Texas ad Austin .
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