Дубы научились задерживать наступление весны: зачем они это делают

Весенний лес живет по жесткому расписанию: именно в эти недели решается судьба множества насекомых и деревьев. Например, для гусениц важно вылупиться ровно тогда, когда листья деревьев еще молодые, мягкие и богаты питательными веществами.

Долгое время мы считали, что деревья распускают свои листья, когда уже достаточно тепло и много солнечного света. Оказалось, есть еще один важный фактор, который влияет на распускание.

Источник: Unsplash

Дуб обычно «подстраивается» под погоду, и насекомые годами пользуются этим предсказуемым графиком: становится тепло, дерево распускает листья и одновременно появляются гусеницы, которые будут этими листьями питаться. Но, как выяснилось, дерево умеет менять правила игры.

Международная группа ученых обнаружила, что дубы могут активно сдвигать собственное начало весны — и делают это буквально намеренно, для защиты от вредителей. Если в один год дерево пережило сильное нашествие гусениц, на следующий год оно распускает листья в среднем на три дня позже. Для человека это почти незаметно, а для гусениц становится катастрофой: они вылупляются «по старому расписанию», но листья еще спрятаны в почках и недоступны для питания.

Эта небольшая задержка оказалась удивительно эффективной. По данным исследования, выживаемость гусениц резко падает, а объем повреждений листвы сокращается примерно на 55 %. «Тактика задержки более выгодна для дуба, чем химическая защита, например повышение содержания горьких танинов в листьях», отмечает ведущий автор работы, доктор Сумен Маллик из Биоцентра Университета Вюрцбурга. Производство дополнительных защитных веществ требует от дерева больших энергетических затрат, тогда как изменение сроков распускания листьев — это куда более простой и экономичный ход.

Гусеница ждет, когда распустятся листья.

Источник: Sven Finnberg / phys.org

Главным выводом ученых стало то, что деревья реагируют не только на температуру и погодные условия, но и на биологических врагов. «Это открытие радикально меняет наше прежнее понимание начала весны в лесу», подчеркивает Маллик. Весенний «календарь» формируется не только климатом, но и невидимой борьбой между растениями и насекомыми.

Чтобы увидеть эту динамику в масштабе целого леса, ученым пришлось объединить полевые исследования с дистанционным зондированием Земли. С помощью радарных спутников Sentinel‑1 они анализировали, как менялась крона деревьев на площади 2 400 квадратных километров в Северной Баварии. За пять лет (2017–2021) было собрано 137 500 спутниковых наблюдений с разрешением примерно 10×10 метров — это размер одной средней кроны дерева.

Особенно ценным оказались данные 2019 года, когда регион пережил массовое размножение непарного шелкопряда. «Радарные сенсоры точно показали, какие деревья были полностью объедены и как они повели себя в следующем году», рассказывает соавтор работы, заведующий кафедрой охраны природы и экологии леса Университета Вюрцбурга, профессор Йорг Мюллер. Именно тогда стало ясно, что пострадавшие дубы синхронно отложили распускание листвы.

Два дуба весной: дерево справа в прошлом году сильнее пострадало от гусениц, поэтому его листья распустились позже.

Источник: Sven Finnberg / phys.org

Результаты исследования помогают объяснить, почему лес не всегда зеленеет так рано, как можно было бы предполагать, исходя из температуры воздуха. Многие современные модели роста лесов учитывают в основном температуру и осадки, однако теперь понятно, что взаимодействие между растениями и насекомыми тоже играет важную роль.

Ранее ученые выяснили, как как птицы и животные обмениваются информацией, образуя «лесной интернет».