بانک های بذر جنگل های استوایی: انفجاری از گذشته

بذرهای برخی از گونه های درخت در جنگل های استوایی پاناما می توانند قبل از جوانه زدن بیش از 30 سال زنده بمانند. این 10 برابر بیشتر از آن چیزی است که بیشتر گیاه شناسان مزرعه ای تصور می کردند.

استفاده از مرکز آزمایشگاهی برای طیف‌سنجی جرمی شتاب‌دهنده برای اندازه‌گیری مقدار کربن 14 در دانه‌های درختان Croton billbergianus (Euphorbiaceae)، Trema micrantha (Celtidaceae) و Zanthoxylum ekmannii (Rutacer Lawrency National) و جیمز دالینگ، همکار دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign دریافتند که دانه ها به ترتیب 38، 31 و 18 سال در خاک زنده می مانند.

مطالعات جمعیت شناختی قبلی روی گونه های درختی پیشگام نشان داد که ماندگاری بذر (توانایی بقا در خاک، در انتظار شرایط مساعد برای جوانه زنی) کوتاه است و حداکثر تا چند سال دوام می آورد.

اما در جنگل‌های استوایی جزیره بارو کلرادو (BCI)، پاناما، براون و دالینگ دریافتند که دانه‌های برخی از درختان پیشگام برای سال‌های زیادی زنده می‌مانند.

براون گفت: «این بخشی از طبیعت است که واقعاً آن چیزی نیست که مردم در این زمینه فکر می کردند در حال وقوع است. "به نظر می رسد این دانه ها در خاک فقط چند سانتی متر زیر سطح می توانند بسیار طولانی تر از آن چیزی که هر کسی فکرش را می کرد زنده بماند."

برای افزایش احتمال رویارویی با دانه های "قدیمی"، براون و دالینگ از داده های یک قطعه جنگلی برای هدف قرار دادن مکان هایی در جنگل استفاده کردند که 20 سال قبل توسط گونه هایی که آنها گمان می بردند قادر به تداوم طولانی مدت هستند، اشغال شده بودند..

پس از جدا کردن بذرهای جوانه زده استخراج شده از لایه های سطحی خاک در این مکان ها، نمونه هایی با تاریخ کربن قهوه ای از پوشش بذر گرفته شد.با این حال، بر خلاف تکنیک‌های تاریخ‌سنجی کربنی که توسط باستان‌شناسان برای تخمین سن اشیاء از دوران باستان استفاده می‌شد، او از سیگنال رادیوکربن مدرن استفاده کرد که نتیجه آزمایش‌های هسته‌ای جو در دهه 1950 و اوایل دهه 1960 است. کاهش غلظت رادیو کربن که از زمان اجرایی شدن معاهده ممنوعیت آزمایش رخ داده است، می تواند به عنوان سیگنالی برای تعیین دقیق زمان ورود کربن به بافت گیاهی استفاده شود.

وقتی اختلال باعث مرگ درختان تاج پوشش در جنگل های استوایی می شود، نور به کف جنگل می رسد و باعث جوانه زدن بذر گونه های درختان پیشگام مدفون در خاک می شود.

سن این دانه‌ها، و بنابراین زمانی که جمعیت گونه‌های پیشگام می‌توانند بین رویدادهای آشفتگی زنده بمانند، مدت‌ها مورد سوال بوده است.

دالینگ گفت: «این یک نتیجه شگفت‌انگیز است. مدل‌های جمعیتی نشان می‌دهد که این گونه‌ها از ماندگاری طولانی سود نخواهند برد، و ما شک داشتیم که به هر حال بتوانند زنده بمانند.دانه های پراکنده در سطح خاک طعمه شکارچیان بذر حشرات هستند و در معرض مجموعه ای از عوامل بیماری زا و موجودات پوسیده هستند که در خاک های مرطوب گرمسیری تکثیر می شوند.

نتایج نشان می دهد که دانه های دفن شده ممکن است یک مخزن مهم برای تنوع ژنتیکی در جمعیت های پیشگام باشد و ممکن است به اندازه پراکندگی در فواصل طولانی در حفظ جمعیت در زیستگاه های تکه تکه شده مهم باشد.

این تحقیق در نسخه آوریل مجله The American Naturalist منتشر شده است.