Dlaň, z ktorej sa extrahuje srdce dlane juçara, môže byť blízko k vyhynutiu v prírode

Vedci skúmajú, ako vyhynutie vtákov a zmena podnebia ovplyvňujú genetickú rozmanitosť a zachovanie dlane symbolu Atlantického lesa

Palma Juçara

Zdá sa, že existuje niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú prežitie dlane Juçara, z ktorej sa získava najkvalitnejšie srdce dlane - a práve z tohto dôvodu je najviac cenené. Okrem silného tlaku z ilegálneho rezu jucary a ničenia atlantického lesa môže vyhynutie vtákov a zmeny podnebia viesť k vyhynutiu aj v prírode.

Fenomén vyhynutia zvierat nazývajú defaunační vedci. Straty živočíšnych druhov zodpovedných za šírenie semien a zmenu podnebia sa pri ochrane flóry všeobecne ignorujú. Tieto dva faktory zistil počas rokov výskumu biológ Mauro Galetti a jeho tím z Katedry ekológie na Universidade Estadual Paulista (Unesp) v Riu Claro.

Srdce dlane možno získať z kmeňa niekoľkých druhov paliem, ale na konzumáciu sa bežne používajú rastliny juçara, pupunha a açaí (alebo açaí). Dlaň juçara ( Euterpe edulis ) pochádza z Atlantického lesa, zatiaľ čo ostatné druhy pochádzajú z Amazónie.

Rozdiel medzi týmito tromi druhmi je v tom, že jucara má jediný kmeň, zatiaľ čo ostatné tvoria zhluky. Pri extrakcii srdca z dlane teda dlaň juçara zomiera, zatiaľ čo pupunha a açaí pučia z hlavného kmeňa, ako je to v prípade banánovníkov.

Ďalším dôležitým rozdielom je, že výroba kvalitného srdca dlane sa u juçary vyžaduje osem až 12 rokov, zatiaľ čo dlaň pupunha sa dá extrahovať až po 18 mesiacoch výsadby.

Preto pri extrakcii siamských sŕdc palmy nevyhnutne dochádza k výrubu dospelých jedincov, najlepšie tých väčších (palmy môžu dosiahnuť 20 metrov na výšku). Keď sú dospelí jedinci vyrúbaní, je menej rastlín na produkciu semien, ktoré by sa mohli rozptýliť a vyklíčiť. Populácia klesá a môže dokonca lokálne vyhynúť.

Práve zo všetkých týchto dôvodov je palma juçara zaradená do Červeného zoznamu druhov flóry v Brazílii, ktorým hrozí vyhynutie, vypracovaného Národným strediskom pre ochranu flóry.

Zachovanie juçary priamo súvisí s udržiavaním biodiverzity Atlantického lesa. Jeho semeno a ovocie slúžia ako potrava pre viac ako 48 druhov vtákov a 20 cicavcov. Za šírenie semien sú zodpovedné predovšetkým tukany, jacutingas, jacus, sabiás a arapongas, zatiaľ čo z ich semien alebo plodov majú úžitok cotias, tapíry, zberače, veveričky a mnoho ďalších zvierat. Plody sú bohaté na tuky a antioxidanty, a preto sú zvieratami také vyhľadávané.

Vedci z Unesp zistené, že zrýchlený pokles populácie semien dispergačné vtákov, v dôsledku fragmentácie alebo zničenia biotopov alebo nelegálnymi zachytenie, je hlavnou príčinou za straty genetickej variability Jucar. A keď sa stratí genetická variabilita, druh sa stáva krehkejším, aby mohol čeliť budúcim výzvam, ako sú klimatické zmeny ovplyvňujúce planétu.

V štúdii publikovanej v Conservation Genetics vedci z Unesp Federálna univerzita Goiás a State University of Santa Cruz dospel k záveru, že súčasný model genetickej diverzity v E. edulis v Atlantiku lesa, je kombinácia zmeny klímy v posledných tisíc rokov a ľudský čin, ako napríklad ničenie biotopov a vyhynutie vtákov šíriacich semená.

V tejto práci vedci zistili, že genetická rozmanitosť palmy juçara sa zmenila klimatickými zmenami za posledných 10 000 rokov (prírodný historický proces) a že dnes sa tento proces dá vysvetliť vyhynutím veľkých plodonosných vtákov (antropický proces, tj. vyplývajúce z ľudskej činnosti).

Tento objav viedol vedcov k tomu, aby sa pokúsili pochopiť, ako plodonosné vtáky ovplyvňujú proces genetickej diferenciácie jucary.

Výskum vedený v laboratóriu profesora Galettiho už potvrdil, že existuje vzťah medzi zmenšením veľkosti semien jucary (ktoré sa prirodzene pohybuje v priemere od 8 do 14 milimetrov) a lokálnym vyhynutím veľkých vtákov, ktoré rozširujú svoje semená.

V štúdii publikovanej v časopise Science v roku 2013 vedci skúmali 22 oblastí atlantického lesa distribuovaných medzi Paraná, São Paulo, Rio de Janeiro, Minas Gerais a južnou Bahiou. Zistili, že v oblastiach, kde sa vyskytovali veľké plodonosné vtáky, ako sú tukany ( Ramphastos spp .), Guans ( Penelope spp .) A jacutingas (i> Aburria jacutinga), boli semená jucary väčšie a mohli presiahnuť 12 milimetrov. V tých oblastiach, kde prevládali iba menšie druhy s menším zobákom, napríklad drozd ( Turdus spp.), Nebol priemer semien jucary väčší ako 9,5 milimetra.

Inými slovami: v oblastiach atlantického lesa, kde bola populácia tukanov, guanov, arapongov ( Procnias nudicollis ) a jacutingas lokálne vyhasnutá lovom, sa väčšie semená už nerozptyľujú, pretože sú príliš veľké pre malé plodonožce ako sabiás, ktoré iba môžu prehltnúť malé semená. Semená, ktoré vtáky nekonzumujú, nevyklíčia, to znamená, že juçara závisí od toho, či si vtáky udržujú svoju populáciu.

Takýto rozdiel vo veľkosti semien sa môže zdať malý, ale nie je to tak. Je to dôležité pre ochranu dlane. „Je to preto, lebo menšie semená ľahšie strácajú vodu, pretože majú menšiu plochu, čo spôsobuje, že palmy sú citlivejšie na zvýšené obdobia sucha, ktoré by mali so zmenami podnebia zvýšiť ich frekvenciu,“ vysvetľuje Galetti.

Vedci zistili, že v lesoch neďaleko Ria Claro, kde prevládajú jucary s malými semenami, po silnom suchu v roku 2014 jednoducho nevyklíčili.

„Selektívny tlak spôsobený defaunáciou je taký silný, že v niektorých oblastiach trvalo 50 rokov, kým zmizli väčšie semená jucary. Bol by taký výber badateľný na genetickej úrovni? Presne toto zistenie viedlo k našej novej práci, “uviedla biologička Carolina da Silva Carvalho, doktorandka Galetti.

V štúdii publikovanej v roku 2016 v časopise Scientific Reports skupiny Nature skupina Unesp ukázala, že defaunácia vedie okrem zmeny fenotypovej variability (veľkosti) semien jucary aj k vývojovým zmenám v populáciách Euterpe edulis , príp. teda vo svojom genotype.

Výskum bol podporený Štátnou nadáciou pre výskum v São Paule (Fapesp) v rámci tematického projektu „Ekologické dôsledky znefunkčnenia v atlantickom lese“ a Pravidelná pomoc „Nové metódy odberu vzoriek a štatistické nástroje pre výskum biodiverzity: integrácia ekológia pohybu s ekológiou obyvateľstva a komunity “.

"V tejto práci sme chceli vedieť, či vyhynutie veľkých plodonosných vtákov môže viesť k genetickej zmene v srdci dlane." Vedeli sme však, že historické faktory môžu mať vplyv aj na genetickú rozmanitosť juçarského srdca dlane. Vytvorili sme teda súbor hypotéz a vyhodnotili sme, ktorý proces najlepšie vysvetľuje vzorec genetickej diverzity medzi populáciami E. edulis, “uviedol Carvalho.

Pri výskume sa brali do úvahy tri hlavné premenné, ktoré by mohli ovplyvniť genetické zmeny medzi populáciami palmy juçara. Najprv boli zahrnuté údaje o strate veľkých plodonosných látok dispergujúcich semená jucary (defaunácia).

Po druhé, boli zahrnuté údaje o biogeografickom pôvode rôznych populácií E. edulis . Skúmali sa rozdiely v populáciách paliem, ktoré rastú v ombrofilných lesoch, v najhustejších a najvlhkejších lesoch so vždy zelenými listami a v rastoch v poloopadavých, otvorenejších a suchých oblastiach s vegetáciou, ktorá sezónne stráca listy.

Skúmala sa tiež úloha fragmentácie oblastí Atlantického lesa pri zmene genotypovej variability jucary. Fragmentácia lesov môže viesť k drastickému zníženiu počtu obyvateľov a zvýšeniu priestorovej izolácie populácií, čím sa zníži ich genetická rozmanitosť.

„Naša práca jasne preukázala genetickú diferenciáciu medzi palmami na miestach s veľkými vtákmi alebo bez nich a dospeli sme k záveru, že vyhynutie veľkých plodonosných jedincov mení vývoj palmy juçara,“ dodáva Carvalho.

Súvisí tento genetický rozdiel s veľkosťou semien? „Zatiaľ to nevieme. Nešli sme až tak ďaleko, aby sme analyzovali genetiku jucary, aby sme zistili, ktoré gény sú zodpovedné za variácie veľkosti semien. Môžeme povedať, že defaunácia mení prirodzený výber, v ktorom sú rozptýlené iba malé semená jucary, a ovplyvňuje genetiku rastliny, “uviedol Galetti.

Je vzhľadom na všetko, čo sa doteraz našlo, možné túto situáciu zvrátiť? Inými slovami, je možné zaručiť, že populácie, ktoré majú iba malé semená, prežijú v podmienkach zmeny podnebia?

Vedci sa teraz snažia získať späť genetickú rozmanitosť a variabilitu veľkostí semien jucary, kde je narušená.

„Ak nezasiahneme do mnohých prírodných oblastí, populácie palmového srdca môžu so zmenou podnebia zmiznúť, pretože malé semená stratia viac vody a nevyklíčia. Inými slovami, v horúcich a suchých rokoch semená nevyklíčia, “uviedol Galetti.

„V tejto novej fáze projektu chceme zhodnotiť, aký je najlepší spôsob obnovenia genetickej variability a veľkosti semien v populáciách, kde vyhynuli veľké dispergátory semien. Existujú oblasti s veľkými a malými semenami. Avšak iba veľké semená sa nerozptyľujú, vzhľadom na absenciu väčších vtákov. A existujú oblasti, kde už veľké semená zmizli. Preto analyzujeme, či je jednoduché znovuzavedenie veľkých vtákov dostatočné na zabezpečenie úplného zotavenia semien palmového srdca alebo či potrebujeme ďalšie účinnejšie stratégie obnovy, “uviedol Carvalho.

„Bez palmových sŕdc juçara bude atlantický les ochudobnený, pretože jucara napája najväčšie rozptyľovače osiva v lese,“ komentuje Galetti. „Na prednáške o tomto probléme pre poľnohospodárov a ľudí, ktorí sa starajú o škôlky sadeníc juçara, mi rýchlo povedali, že odteraz budú vyberať najväčšie semená a z týchto semien budú produkovať sadenice,“ uviedol Galetti.

Štúdium ekológie palmy juçara zaujíma ústredné miesto vo vedeckej trajektórii Galettiho. „Začal som študovať šírenie osiva v roku 1986 so štipendiom od Fapespu. Študoval som, ktoré vtáky sa rozptýlili a lovili semená jucary. To bol základ všetkých našich neskorších štúdií, pretože máme v prírodnej histórii pevnú základňu interakcie srdca a ovocia s dlaňou as veľkou dôverou môžeme povedať, ktoré sú najlepšími dispergátormi jucary, “uviedol.

Články:

Klimatická stabilita a súčasné vplyvy na človeka ovplyvňujú genetickú rozmanitosť a stav ochrany tropickej palmy v Atlantickom lese v Brazílii (doi: 10.1007 / s10592-016-0921-7), autorky: Carolina da Silva Carvalho, Liliana Ballesteros-Mejia, Milton Cezar Ribeiro, Marina Corrêa Côrtes, Alesandro Souza Santos a Rosane Garcia Collevatti: //link.springer.com/article/10.1007/s10592-016-0921-7.

Defaunácia vedie k mikroevolučným zmenám v tropickej palme (doi: 10.1038 / srep31957), autormi: Carolina S. Carvalho, Mauro Galetti, Rosane G. Colevatti a Pedro Jordano: //www.nature.com/articles/srep31957.

Funkčné vymieranie vtákov vedie k rýchlym evolučným zmenám vo veľkosti semien (doi: 10.1126 / science.1233774), autormi: Mauro Galetti, Roger Guevara, Marina C. Côrtes, Rodrigo Fadini, Sandro Von Matter, Abraão B. Leite, Fábio Labecca, Thiago Ribeiro , Carolina S. Carvalho, Rosane G. Collevatti, Mathias M. Pires, Paulo R. Guimarães ml., Pedro H. Brancalion, Milton C. Ribeiro a Pedro Jordano. 2013: //science.sciencemag.org/content/340/6136/1086.


Zdroj: Peter Moon, z Agência Fapesp


Original text