Дубы задерживают весну, чтобы морить гусениц голодом

Весной в лесу синхронизация жизненных циклов имеет решающее значение. Многие насекомые, особенно гусеницы, вылупляются как раз в тот момент, когда листья деревьев молоды, нежны и полны питательных веществ. Однако дубы нашли неожиданный способ защиты: если в один год дерево страдает от сильного нашествия вредителей, то следующей весной оно сдвигает сроки распускания почек примерно на три дня.

Для гусениц эта небольшая задержка имеет серьезные последствия. Когда они вылупляются, листья, от которых они зависят, все еще запечатаны внутри почек, оставляя их без пищи. Эта простая корректировка оказывается удивительно эффективной: задержка всего на несколько дней резко снижает выживаемость гусениц и сокращает ущерб, наносимый деревьям, примерно на 55 процентов. Результаты исследования международной группы ученых были опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.

«Тактика задержки более эффективна для дуба, чем химическая защита, например, горькие танины в листьях», — говорит доктор Сумен Маллик, постдок Биоцентра Вюрцбургского университета и ведущий автор исследования. Выработка большего количества танинов потребовала бы от дерева значительных энергетических затрат, что делает временную защиту более эффективной.

«Это открытие фундаментально меняет наше прежнее понимание наступления весны в лесу», — отмечает исследователь из Вюрцбурга. Оказывается, деревья могут корректировать свои сроки не только в зависимости от температуры и погоды, но и на основе биологических угроз, таких как вспышки численности насекомых.

Чтобы выявить эти закономерности, исследователи объединили экологические исследования с передовыми технологиями дистанционного зондирования. Команда наблюдала за территорией площадью 2400 квадратных километров в Северной Баварии, используя радарные спутники Sentinel-1. За пять лет, с 2017 по 2021 год, было собрано 137 500 наблюдений с разрешением 10x10 метров на пиксель, что примерно соответствует размеру кроны одного дерева. Ключевым моментом стала вспышка численности непарного шелкопряда в 2019 году.

«Радарные датчики зафиксировали, какие именно деревья были объедены и как они отреагировали в следующем году», — говорит профессор Йорг Мюллер, соруководитель исследования.

Результаты помогают объяснить, почему леса не всегда зеленеют так рано, как можно было бы ожидать при повышении температуры. Деревья находятся в состоянии баланса: более теплые условия, связанные с изменением климата, стимулируют более ранний рост листьев, в то время как давление со стороны насекомых вынуждает их задерживать его. Преимущество этой стратегии в ее гибкости — деревья задерживают распускание листьев только после реальных нашествий, что не позволяет насекомым со временем адаптироваться к изменениям.

«Эта динамика является примером высокой устойчивости и адаптивности леса в меняющемся мире», — заключает профессор Андреа Принцинг из Университета Ренна (Франция), другой соруководитель исследования.