Dobór sztuczny w Białowieży

7 sierpnia 2018
Blog szalonych naukowców

Pojęcie doboru naturalnego Darwin wprowadził przez analogię do doboru stosowanego przez hodowców. Nie będę się o tym rozpisywał, bo to podstawy wiedzy biologicznej, więc czytelnicy akurat tego bloga raczej sprawę mniej więcej znają.

W doborze sztucznym hodowcy preferują cechy przydatne w produkcji surowców – większą mleczność, większy przyrost mięsa, większą zawartość glutenu, większy przyrost tarcicy itd. Teoretycznie mogłyby to być też cechy ułatwiające przeżycie, ale one są zwykle na dalszych miejscach. Jeżeli wartościowsza produkcyjnie odmiana płaci za to większą podatnością na choroby, węższą tolerancją na warunki siedliskowe, to trudno – zastosuje się leki, opryski, nawożenie, irygację, zbuduje ogrzewaną oborę albo szklarnię. Dlatego zwierzęta hodowlane i rośliny uprawne zwykle gorzej sobie radzą na wolności niż ich dzicy krewni. Na polu zostawionym odłogiem przez parę lat mogą się pojawiać nowe pokolenia uprawianych dawniej roślin (jeżeli ich diaspory nie zostały całkowicie zebrane), ale w końcu przegrywają konkurencyjnie z dzikimi roślinami.

Drzewa żyją dłużej niż zboża czy rośliny okopowe, więc w tym przypadku taki proces trwa odpowiednio dłużej – kilkadziesiąt albo kilkaset lat. Dziś wciąż można znaleźć drzewa owocowe rosnące w środku lasu, które świadczą o tym, że nie tak dawno był w tym miejscu sad. Czasem jakieś egzotyczne gatunki drzew wskazują miejsce dawnej leśniczówki, której mieszkaniec miał ochotę na urozmaicenie sąsiedztwa kasztanowcem, żywotnikiem czy morwą. Nie mówiąc już o tym, że jeszcze kilkaset lat temu świerka nie można było znaleźć na Pomorzu czy buka na Mazowszu, a teraz ten pierwszy w całej Polsce może mieć znaczny udział w drzewostanie. Również spotkany w lesie modrzew czy cis z największym prawdopodobieństwem rośnie tam dzięki ludziom.

Czasem jednak takie sztuczne rozszerzenie zasięgu okazuje się całkiem skuteczne. Świerki całkiem dobrze sobie radzą w dawnym pasie bezświerkowym (który swoją drogą też zmieniał się w czasie od ostatniego zlodowacenia), wytwarzają szyszki, wysiewają i wyrastają z samoistnie wysianych nasion. Są przypadki, gdy teraz nikt nie jest w stanie stwierdzić ze stuprocentową pewnością, czy dane izolowane stanowisko ma pochodzenie naturalne, czy jest pozostałością jakiegoś dawnego nasadzenia. Dotyczy to np. polskich stanowisk dębu omszonego w Bielinku czy azalii pontyjskiej w Kołaczni, gdzie ustanowiono rezerwaty.

Świerk pospolity nie jest gatunkiem uprawnym w pełni tego słowa znaczeniu. Jest gatunkiem rodzimym dla Polski, mając dwie główne podpopulacje – północno-wschodnią i południową. Jednocześnie jest gatunkiem cenionym w gospodarce leśnej. Stąd jego sztuczne rozszerzenie zasięgu przez leśników, najpierw niemieckich, potem polskich. Stosunkowo szybko rośnie, dając wartościowe drewno, i nie wymaga bardzo urodzajnych gleb, które można przeznaczyć na uprawy rolne. Może nie jest tak niewybredny jak sosna, ale ostatecznie można go sadzić niemal wszędzie. Chyba tylko piaszczyste wydmy się nie nadają. Jest nawet pewien typ świerczyn bagiennych.

Leśnicy szczególnie cenili sobie nasadzenia świerka w górach. Jest on naturalnym elementem lasów reglowych, więc się do tego nadaje. W ten sposób część dawnych lasów ze znacznym udziałem modrzewia, sosny (limby), a nawet jawora, buka czy jodły została zdominowana przez świerki. Przy czym leśnicy, kierując się raczej wizją gospodarczą niż ekologiczną, wybierali ze szkółek sadzonki rokujące dobrym przyrostem drewna. W ten sposób np. w Góry Izerskie trafiły sadzonki świerka z populacji nie tylko z sudeckich kotlin, ale nawet z odległych nizin. To nawet nieźle funkcjonowało przez ponad sto lat, ale w pewnym momencie zanieczyszczenie powietrza osłabiło wszystkie drzewa w Sudetach, ale najwrażliwsze okazały się właśnie świerki w Górach Izerskich, m.in. dlatego, że były genetycznie przystosowane bardziej do rośnięcia w nizinnych plantacjach niż borze reglowym. Dla mojego pokolenia Góry Izerskie stały się symbolem klęski ekologicznej, choć do powszechnej świadomości raczej dotarła informacja o roli kwaśnych deszczów niż uwarunkowanej genetycznie zgodności ekotypu i siedliska.

Trochę później zagrożenie nadeszło na świerczyny w Tatrach. Świerki mają płytkie systemy korzeniowe i łatwo dają się wyrwać wichurom, a poza tym są narażone m.in. na ataki korników. W latach 90. duża część tatrzańskich świerczyn przez to uległa zniszczeniu, a na ich miejscu odnawia się nowy las, bardziej dostosowany do lokalnych warunków niż wyobrażeń producentów drewna. Pisałem trochę już o tym, stamtąd też pochodzi zdjęcie ilustrujące wpis.

Co jakiś czas kornik atakuje świerczyny w różnych miejscach. Także w Puszczy Białowieskiej. Niedawno była tam jego gradacja – nie pierwsza i pewnie nie ostatnia. W części nieobjętej ochroną parkową towarzyszyły jej cięcia. Przez Lasy Państwowe określane jako sanitarne. Tak czy inaczej efekt jest taki, że fragmenty zajmowane niedawno przez płaty świerka zostały opustoszone z drzew i rozpoczyna się nowy etap – odnowienia, tu i ówdzie naturalne, tu i ówdzie nasadzenia ze szkółek leśnych. W tym momencie te naturalne to w znacznej mierze wcale nie młode świerki, a graby i klony. Do pewnego stopnia to potwierdza, że miejsca te wcale teraz nie są szczególnie dobre dla świerków. Tylko do pewnego, bo świerk w ogóle stosunkowo słabo się odnawia i zwykle na miejscach prześwietlonych szybsze i sprawniejsze okazują się inne gatunki, zwłaszcza różne gatunki sosny i brzozy, a w górach też modrzewie. Siłą siewek świerka jest niewielkie zapotrzebowanie na światło i one mają szansę na rozwój w zacienionych już lasach, gdzie siewki sosen czy brzóz nie utrzymają się z braku słońca.

W Puszczy Białowieskiej jednak miejsce po świerku zajmują nie tylko łatwo rozsiewające gatunki o podobnych wymaganiach siedliskowych (brzoza ma podobne do naszych drzew iglastych), ale typowe nie dla borów iglastych, tylko dla lasów liściastych (grądów) czy co najwyżej mieszanych. Wynika to z tego, że puszcza ta leży na granicy zwartego zasięgu świerka, przy wspomnianym wyżej pasie bezświerkowym, a więc warunki glebowe i klimatyczne nie są dla niego optymalne. Sprawę dla świerka pogarsza fakt melioracji okolic puszczy i ocieplenie klimatu. Raczej nie powinno to spowodować całkowitego wycofania się tego gatunku z puszczy, ale na pewno zmniejszenie jego populacji na rzecz wcześniej wspomnianych gatunków liściastych.

To jednak przy założeniu odnowienia naturalnego. Zalesianie ze szkółek może imitować naturalne niemal całkowicie, a może w ogóle nie uwzględniać naturalnych warunków. Oczywiście nie ma co oczekiwać, że współcześni leśnicy nasadzą w Puszczy Białowieskiej amerykańskie daglezje i śródziemnomorskie sosny czarne, co im się kiedyś zdarzało (przynajmniej w innych częściach Polski), czy jeszcze bardziej egzotyczne gatunki, które mogłyby się nawet nie przyjąć. W zapowiedziach Nadleśnictwa Hajnówka są to sadzonki: dębów, sosny, świerka, lipy, klonu, jabłoni i gruszy (to ostatnie wygląda zaskakująco, ale nie jest zupełnie absurdalne, w prześwietlonych europejskich lasach dzikie grusze mogą występować całkiem naturalnie, w końcu skądś je udomowiliśmy, choć raczej nie można oczekiwać, że to będzie gatunek dominujący w zwartym drzewostanie).

Wśród nasadzeń będzie znowu świerk. Samo to nie jest kontrowersyjne (poza tym: czy w ogóle nasadzenia są potrzebne, czy zostawić odnowienie naturze – ale to inna dyskusja). Natomiast warto zauważyć, że tu powraca ryzyko, o którym pisałem wyżej – nasadzone zostaną osobniki niekoniecznie najlepiej dostosowane do lokalnych warunków. Świerk w Puszczy Białowieskiej ma się nie najlepiej, co już pisałem. Między innymi dlatego dość łatwo uległ kornikom (przy czym pamiętajmy, że „dość łatwo” nie oznacza, że wyginęła cała populacja świerka ani nawet większość, a ok. jednej trzeciej). Świerk nie jest bezbronny – zdrowe i silne osobniki potrafią przetrwać gradację korników. Giną głównie osobniki albo osłabione innymi czynnikami, albo o cechach genetycznych warunkujących większą wrażliwość. Gdyby pozwolić na naturalne odnowienie, zadziałałby również dobór naturalny – osobniki wrażliwe nie zdążyły wydać za wielu nasion. Wśród nowo wysianych osobników przeważaliby potomkowie świerków bardziej odpornych na kombinację warunków siedliskowych Puszczy Białowieskiej i korniki. Odnowienie ze szkółek tego nie gwarantuje.

Na ten problem uwagę zwróciło kilkoro naukowców w niedawno opublikowanym liście w „Science”. Tu czytelnikom należy się wyjaśnienie – list publikowany w tym czasopiśmie to nie jest zwykły list do redakcji, w którym czytelnik chce się pożalić albo poprosić o poradę. Nie jest co prawda to zupełnie to samo co publikacja artykułu badawczego (w sumie nie wiem, jak się on mieści w punktacjach różnego typu, łącznie z rankingiem szanghajskim), ale nawet taki list przechodzi procedurę recenzji. Skądinąd wiem, że wersja opublikowana przeszła kilka tur recenzji i poprawek. Autorzy listu nie wyrażają po prostu opinii opartej na mniemaniu, tylko przedstawiają problem, odwołując się do artykułów naukowych na ten temat. W piśmie innej rangi ten list mógłby uchodzić za artykuł przeglądowy (no dobra, musiałby pewnie być dłuższy), a niejeden artykuł pokonferencyjny został wydany z mniejszym wysiłkiem.

Zatem w dyskusji nad sposobem gospodarowania Puszczą Białowieską pojawił się kolejny argument – tym razem odwołujący się wprost do ekologii ewolucyjnej. Warto o nim pamiętać.

fot. Piotr Panek, licencja CC BY-SA 3.0

  • Michał Żmihorski, Przemysław Chylarecki, Anna Orczewska, Tomasz Wesołowski (2018) Białowieża Forest: A new threat, Science 361 (6399), 238. doi:10.1126/science.aau2708