Reklama
Polityka_blog_top_bill_desktop
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot1
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot2
niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców

23.11.2013
sobota

Szybkie życie? Dużo seksu? Obfitość fosforu!

23 listopada 2013, sobota,

Kilka dni temu Nature opublikowało on-line pracę kilkunastoosobowego zespołu pod koordynacją Martina Wassena z Uniwersytetu Utrechckiego, w skład którego weszło aż czworo autorów z Polski. Artykuł opisuje związki między dostępnością biogenów a strategiami życiowymi roślin siedlisk nieleśnych z 599 stanowisk położonych od Islandii po Syberię (z Polski m.in. z doliny Rospudy).

Od praktycznie zarania ekologii roślin wiadomo, że mało ważny jest  ten zasób, którego w środowisku jest dużo, a liczy się głównie ten, którego jest najmniej (w stosunku do potrzeb). Siedlisko może być niezwykle żyzne, ale nic na nim nie urośnie, gdy jest za mało wody. We wnętrzu jaskini może być dość wody i biogenów, ale nie urosną w niej rośliny światłożądne. W lesie gospodarczym może być mnóstwo pokarmu, ale wiele ptaków w nim się nie osiedli, gdy nie będzie dość dziupli. I tak dalej.

Siedliska dla roślin najczęściej można podzielić na limitowane dostępnością azotu i fosforu (na trzecim miejscu są siedliska limitowane potasem, w wodach może to być np. żelazo itd.) To są dwa główne biogeny, dwa główne składniki nawozów, dwa główne zanieczyszczenia prowadzące do eutrofizacji. To, który pierwiastek w danym miejscu jest czynnikiem limitującym bada się obliczając stosunek N:P. Im jest wyższy, tym większe prawdopodobieństwo, że to ilość fosforu może być kluczowa.

Z badań Wassena i in. wynika, że w miejscach limitowanych fosforem rośliny zachowują się statystycznie nieco inaczej niż w miejscach limitowanych azotem. Już wcześniej było wiadomo, że w siedliskach ogólnie żyznych tempo wzrostu jest szybsze. W miejscach, które są żyzne w różnych stopniu, ale to azotu zaczyna brakować szybciej, rośliny częściej wchodzą w symbiozę z bakteriami wiążącymi azot atmosferyczny, wytwarzają dłuższe systemy korzeniowe. Gdy roślina nie martwi się o dostępność fosforu, więcej inwestuje w RNA, którego obfitość w tkankach jest pewną miarą intensywności życia. Natomiast gdy zaczyna brakować fosforu, a azot nie jest problemem, rośliny częściej wchodzą w symbiozę z grzybami, mają bardziej skupione systemy korzeniowe i rosną wolniej. Natomiast wnioski z tej pracy idą dalej. Na prawie 600 stanowisk nieleśnych (m.in. torfowisk), zaledwie 10% było limitowane dostępnością potasu i je opuszczono w dalszych analizach. Pozostałe przebadane roślinne zbiorowiska były limitowane albo azotem, albo fosforem. Przeanalizowano na nich 446 gatunków roślin zielnych pod kątem 15 cech strategii życiowych. W siedliskach, w których bardziej brakuje fosforu niż azotu, przeważają gatunki, których osobniki żyją wiele lat, kwitną późno i krótko, mało inwestują w nasiona, rozmnażają się wegetatywnie i niespecjalnie współżyją z symbiontami wiążącymi azot. Mają też mniejsze i zawierające więcej suchej masy liście. (Sama masa liści koreluje z ogólną produktywnością, ale nie ze stosunkiem N:P). W siedliskach, w których fosforu nie brakuje, a może zabraknąć azotu, jest odwrotnie. Rośliny żyją krótko, ale intensywnie, długo kwitnąc i wydając dużo bogatych w substancje zapasowe nasion. Jednym jednak z najciekawszych wniosków jest to, że w siedliskach limitowanych fosforem, przynajmniej częściowo z przyczyn podanych wyżej, żyje stosunkowo więcej roślin zagrożonych wyginięciem, spisanych na czerwonych listach. Jeżeli siedliska te staną się żyźniejsze, a konkretnie bogatsze w fosfor, pojawią się na nich gatunki, które żyją szybciej i intensywniej, a przez to efektywniej konkurują o światło i inne zasoby oraz szybciej się rozmnażają i skuteczniej rozprzestrzeniają.

Piotr Panek

Fot. Piotr Panek. Licencja CC BY-SA 3.0 PL
ResearchBlogging.org

  • Yuki Fujita, Harry Olde Venterink, Peter M. van Bodegom, Jacob C. Douma, Gerrit W. Heil, Norbert Hölzel, Ewa Jabłońska, Wiktor Kotowski, Tomasz Okruszko, Paweł Pawlikowski, Peter C. de Ruiter, & Martin J.Wassen (2013). Low investment in sexual reproduction threatens plants adapted to phosphorus limitation Nature DOI: 10.1038/nature12733

PS. Zważywszy, że polskich autorów publikujących w Nature liczy się na palcach ręki, szczególnie cieszy mnie, że wszystkich polskich autorów tego artykułu znam osobiście lepiej (tych z UW) lub słabiej (z SGGW).

PPS. Od niedawna Blog szalonych naukowców postanowił zgłaszać wpisy oparte na publikacjach ściśle naukowych do zbioru takich tekstów „Research blogging”, co sygnalizuje odpowiednia ikona i kategoria. Wpisy spełniające kryteria pojawiały się już wcześniej, ale raczej nie będziemy ich rekategoryzować.

Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_mobile
Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_desktop

Komentarze: 12

Dodaj komentarz »
  1. pożar – zapałki = dziecko
    c.b.d.u. 😉

  2. Ile to kosztowalo? Pieniedzy, znaczy?

  3. … wybieram sie na grzyby i nie wychodzac z domu od razu cos ciekawego znajduje 😉
    http://de.wikipedia.org/wiki/Psathyrella_aquatica

  4. Reklama
    Polityka_blog_komentarze_rec_mobile
    Polityka_blog_komentarze_rec_desktop
  5. Czyli jak fosfor, to życie ciekawe i intensywne. A więc jedzmy czekoladę.

  6. Tyle naukowego bla bla bla, aby stwierdzić, że na nienawożonym trawniku będzie rosło mało trawy, a dużo stokrotek, rumianku, pierwiosnków, fiołków itp.
    Albo, że jak się poleje górskie pastwisko gnojówką, to trawy, szczaw i pokrzywy zagłuszą wszelkie kwitnące zioła, goryczki, storczyki i inne badziewie 🙄
    Ale dobrze, że zbadano.

  7. @Andrzej
    Trzeba spełnić jeszcze jeden warunek ? być rośliną zielną.

    @markot
    To, że na żyznym siedlisku jest mniej gatunków niż na ubogim, to wiadomo. Przypuszczenie, że skład zależy od proporcji azotu i fosforu, trzeba było potwierdzić.

  8. Nooo, na takie przypuszczenie to trzeba najpierw wpaść 😎 😉
    Zwłaszcza kiedy nie wpadnie się najpierw na pomysł zbadania, co też ten człowiek na tych terenach wylewa lub nie.
    Im wyższy stosunek N:P, tym podobno gorsze jest też przyswajanie P z gleby, nawet jeśli tego P nie brakuje. Przenawożenie azotem bez suplementacji fosforowej właśnie tym się kończy.
    Prawo minimum Liebiga znane jest od ponad 170 lat.

  9. Od prawa Liebiga zaczyna się ten wpis (no dobra, drugi akapit wpisu). Oczywiście, że nie chodzi o samą zawartość pierwiastków. Tlenu też jest mnóstwo w glebie, np. w postaci krzemionki, co nie znaczy, że da się go stamtąd pozyskiwać, będąc rośliną. Jako przybliżenie użytecznej biologicznie koncentracji pierwiastków autorzy przyjęli ich zawartość w tkankach roślin (założenie, z którym bym do pewnego stopnia polemizował, ale na potrzeby pewnego uśrednienia, jako tako uzasadnione).
    Jeśli dobrze pamiętam, o tej inhibicji przyswajania jednego z biogenów przez nadmiar drugiego trochę pisali choćby Güsewell i Koerselman. Na osłabienie przyswajalności fosforu ma też wpływ zakwaszenie (które z kolei ułatwia pobór azotu amonowego).

    Więcej o tym, które polskie torfowiska są limitowane fosforem, a które azotem ostatnio pisał jeden z autorów ww. artykułu, Paweł Pawlikowski. Natomiast eutrofizacja bagien niekoniecznie jest podobna do eutrofizacji wód, głównie fosforem. Są bagna zasilane głównie wodą deszczową i one eutrofizują się np. kwaśnymi deszczami zawierającymi azot.

  10. Drugi akapit zauważyłem.
    Dodałem tylko, od kiedy „zaranie ekologii” się datuje, tak dla ciekawostki 😉
    Eutrofizacja wód fosforem z detergentów i ścieków organicznych została w niektórych „czystych” krajach zahamowana do tego stopnia, że dochodzi do oligotrofii jezior i zahamowania wzrostu ryb z braku glonów. Przykładem może być Jezioro Bodeńskie regulowane fosforem.
    Eutrofizacja spowodowana wprowadzeniem kanalizacji (WC, ale bez oczyszczalni ścieków), pralek automatycznych, proszków do prania z fosforanami w miejsce sody, nowoczesnego rolnictwa z szerokim zastosowaniem nawozów itd. doprowadziła jezioro do stanu na granicy agonii. Kożuchy z glonów uniemożliwiające amatorom kąpieli pływanie i blokujące silniki motorówek, smród z rur kanalizacyjnych, zanik roślin oligotroficznych, ubywanie ptaków żywiących się tymi roślinami…
    Kiepski stan jeziora dostarczającego wody pitnej 4,5 milionom ludzi został rozpoznany w 1950 roku. Długo trwało wprowadzenie przepisów i zmian ratujących ten zbiornik. Dziś rybacy się skarżą na zbyt małe ryby i rozważa się nawożenie jeziora fosforem 🙄
    Czy „grozi” to jeziorom na Warmii i Mazurach?
    Chyba długo, długo nie.

  11. No, o warmińsko-mazurskich jeziorach trudno się wypowiadać optymistycznie. Fosforu i azotu im długo nie zabraknie.

    http://www.naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,397409,naukowcy-wielkim-jeziorom-mazurskim-grozi-degradacja.html

  12. Z tekstu zrozumiałem tyle, że nie ważne co i po co badali. Można to osiągnąć w szklarni. Ważne że Polak opublikował w Nature. To jest wiadomość dla potomności. Temat na następne 20 lat jak niebieski laser. Czy tak? I co sobie pojeździli po całej Europie to już im nikt nie odbierze.

  13. Jeśli ktoś w szklarni jest w stanie zbadać, które gatunki zagrożone występują na których stanowiskach, proszę bardzo 😉
    Polacy w tych badaniach pojeździli sobie głównie po Puszczy Kampinoskiej i szeroko ujętej Suwalszczyźnie. M.in. dlatego, że polskim grantodawcom, skądinąd fetyszyzującym Nature, wydaje się, że publikacje w takim piśmie robi
    się dzięki badaniom w laboratorium, względnie szklarni, a z wyjścia w teren będzie co najwyżej publikacja w Chrońmy przyrodę ojczystą…ren wychodzą tylko

css.php