Ново проучване разкрива, че най-високите тропически дървета в света успяват да издигнат вода до най-горните си листа без никакво напрежение.

Тези гиганти, които се извисяват над тропическите гори на Югоизточна Азия, преустройват вътрешната си „водопроводна“ система, докато растат. Така че височината никога не ги оставя без вода.

Това откритие оборва дългогодишната теория, че гигантските дървета изпитват затруднения да останат хидратирани и поради това умират по-лесно при засушаване.

Тъй като най-големите дървета съхраняват по-голямата част от въглерода в една гора, това предположение е заложено в някои климатични модели, а новите данни сочат, че то е погрешно.

Непроверено предположение

В продължение на десетилетия учените, изучаващи растенията, смятаха,че достигането на голяма височина има своята скрита цена.

Водата, изкачваща се от корените към листата, среща по-голямо съпротивление с увеличаване на разстоянието, докато гравитацията оказва все по-силен натиск върху водния стълб с всеки изминал метър.

На теория, колкото по-високо е дървото, толкова по-силно трябва да „дърпат“ листата му, за да издигнат вода до върха.

Смяташе се, че това напрежение забавя растежа и излага най-високите клони на най-голям риск при липса на дъжд.

Досега обаче никой не беше проверил тази идея в короните на най-високите дървета в света.

Екип от университетите в Ексетър и Кардиф, ръководен от растителния еколог д-р Пауло Битенкурт, си поставя за цел да запълни тази празнина в познанията.

Работейки в горския резерват „Кабили-Сепилок“ в Сабах, малайзийски щат на остров Борнео, те си сътрудничат с професионални катерачи, за да достигнат до места, където рядко се използват научни инструменти.

Преди зазоряване, когато дърветата съдържат най-много вода, екипът събира проби от листа, клони и стволове от различни височини на 38 дървета от пет вида Диптерокарпови.

Най-високото от тях достигало около 70 м, а представителите на това семейство могат да надхвърлят 79 м.

За всяко дърво учените измерват 25 характеристики, свързани с движението на водата през дървесината.

В отговор на въпрос на Earth.com какво я е изненадало най-много, професор Луси Роуланд споделя: „Удивителното е, че тези дървета успяват да компенсират ефектите на гравитацията, докато растат на височина.“

По-широки в основата

Измерванията разкриват поредица от адаптации, които поддържат цялата система в изправност. Всичко започва близо до земята.

Екипът установява, че по-високите дървета обикновено имат по-широки водопровеждащи съдове в долната си част.

Тези съдове, известни като ксилем, образуват тръбната мрежа, която пренася вода от корените до листата.

Това разширяване има по-голям ефект, отколкото изглежда.

Обемът, който един съд може да пренесе, нараства рязко с увеличаване на диаметъра му. Много по-бързо, отколкото допълнителната дължина на по-високия ствол го забавя. Тази полза надделява.

Умереното увеличение на ширината в основата компенсира по-дългото изкачване до короната.

Листата също играят своята роля.

Тези, които са най-високо в короната, могат да издържат на по-голям воден стрес, преди да увяхнат.

Изглежда, че тези промени предпазват от емболия – образуването на въздушни мехурчета под напрежение, които блокират съдовете и прекъсват водоснабдяването над тях.

Тази устойчивост поддържа короната продуктивна.

Моделът съответства на теория, която набира все по-голяма подкрепа.

Публикация от 2024 г. твърди, че дърветата разширяват съдовете си към основата именно за да неутрализират недостатъците на височината.

До това проучване обаче никой не беше потвърдил тази прогноза на върховете на най-високите дървета.

Тест по време на суша

По-широките съдове и по-издръжливите листа са едно, но оцеляването при истинска суша е съвсем друго.

Мощен феномен Ел Ниньо предизвиква засушаване в региона през 2023 и 2024 г. Това дава възможност на екипа да провери дали височината се превръща в недостатък, когато водата стане оскъдна.

Учените проследяват скоростта на удебеляване на стволовете преди, по време и след сухия период.

Височината не оказва влияние върху щетите, нанесени от сушата.

Високите дървета не забавят растежа си повече от ниските, което е знак, че техните водни системи се справят с напрежението.

Самият им размер прави тази устойчивост изключително важна. Най-високият 1% от дърветата съхранява повече от половината надземен въглерод в гората.

Новите резултати смекчават този страх, без да го премахват напълно.

Резултатът надгражда по-ранни проучвания в същите гори.

Изследване на диптерокарпови дървета от Борнео от 2022 г. установява, че способността им да пренасят вода се увеличава с височината, докато устойчивостта им на въздушни блокажи остава непроменена.

Ранен намек за балансиращия механизъм, който сега е измерен директно по цялата дължина на дърветата.

Последиците от това откритие се простират далеч отвъд едно-единствено семейство дървета.

Ако гигантските дървета са по-издръжливи, отколкото се предполагаше досега, то прогнозите, които очакват те първи да изчезнат при задълбочаване на засушаванията, може да се окажат твърде песимистични за бъдещето на тропиците.

Все още не е ясно доколко това откритие е универсално.

Това, което вече е ясно, е, че сама по себе си височината не отслабва способността на тези дървета да задържат вода.

Те плащат цената за своя размер, като преустройват своята „водопроводна система“, докато растат, и продължават да го правят дори по време на суша.

Дали същото важи за секвоите, евкалиптите и други горски гиганти е следващият въпрос, на който науката може да търси отговор.

Проучването е публикувано в списание „Сайънс“.