ขนละเอียดและสารเคมีที่ละลายพื้นผิวที่เป็นหินมีความสำคัญอย่างยิ่งในบริเวณที่มีดินน้อย
ไม่มีดิน? ไม่มีปัญหา. พุ่มไม้ล้มลุกบางต้นที่อาศัยอยู่บนภูเขาหินในบราซิลใช้รากที่มีขนละเอียดและกรดในการละลายหินและสกัดฟอสฟอรัสธาตุอาหารหลัก การค้นพบนี้ตีพิมพ์ใน May Functional Ecologyช่วยอธิบายว่าพืชหลากหลายชนิดสามารถอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ยากจนได้อย่างไร
ผู้ร่วมวิจัย Patricia de Britto Costa นักนิเวศวิทยาพืชแห่งมหาวิทยาลัย Campinas ประเทศบราซิล กล่าวว่า “ในขณะที่คนส่วนใหญ่มักจะมองว่าสภาพแวดล้อมที่ขาดแคลนสารอาหารนั้นมีความหลากหลายน้อยกว่า แต่จริงๆ แล้วพวกมันมีความหลากหลายมากเพราะพืชใช้วิธีการที่หลากหลายในการรับสารอาหาร”
เธอและเพื่อนร่วมงานคนอื่นๆ ในบราซิลและออสเตรเลียได้ตรวจสอบว่าพื้นที่ดินตื้นที่เรียกว่าcampos rupestresในภาษาโปรตุเกสหรือทุ่งหญ้าที่เป็นหิน สามารถรักษาพืชกว่า 5,000 สายพันธุ์โดยประมาณ คิดเป็น 15 เปอร์เซ็นต์ของความหลากหลายของพืชในหลอดเลือดของบราซิล แม้ว่าจะมีพื้นที่น้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ พื้นที่ที่ดินของประเทศ ดินชนิดใดในภูมิภาคเหล่านี้มีสภาพยากจน โดยมีสารอาหารที่จำเป็นต่อพืชในระดับที่ไม่สามารถตรวจพบได้ และพืชบางชนิดก็สามารถเอาตัวรอดได้บนก้อนหินที่ไม่มีดิน
นักวิจัยใช้สิ่วและค้อนในการขุดพืช Anna Abrahão นักนิเวศวิทยาพืชที่มหาวิทยาลัย Hohenheim ในเมืองชตุทท์การ์ท ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “เราพบรากที่งอกขึ้นมาในโขดหิน” ลึกอย่างน้อย 10 เซนติเมตร “รากนั้นลึกลงไป และเราสูญเสียบางส่วนไปเสมอ”
การวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์และทางเคมีจากตัวอย่างไม้ล้มลุก 2 สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่บนหินควอตซ์จำนวน 30 ตัวอย่าง ได้แก่Barbacenia tomentosaและB. macranthaทั้งสองกลุ่มในตระกูล Velloziaceae เผยให้เห็นส่วนพิเศษของขนที่หนาแน่นอยู่ด้านหลังปลายราก รากจะหลั่งกรดมาลิกและกรดซิตริก ซึ่งน่าจะมาจากขนเส้นเล็ก ที่ละลายหินและปล่อยฟอสเฟตที่รากจะดูดซึมเพื่อให้ได้สารอาหารฟอสฟอรัส การสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์แนะนำว่ารากจะแกะสลักเป็นหินมากกว่าที่จะเติบโตตามรอยแตก นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อโครงสร้างเหล่านี้ว่าราก vellozioid ตามนามสกุลของพืช
ทีมงานกล่าวว่ารากเหล่านี้ซึ่งพบได้เฉพาะในสองสายพันธุ์นี้เท่านั้น เป็นรากแรกที่รู้กันว่าสามารถละลายหินได้ แต่งานนี้ได้สร้างแรงบันดาลใจให้กับนักสรีรวิทยาพืช อเล็กซ์ วาเลนไทน์ แห่งมหาวิทยาลัยสเตลเลนบอชในแอฟริกาใต้ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาวิจัยนี้ ตอนนี้เขาวางแผนที่จะค้นหารากดังกล่าวในพืช Velloziaceae ในพื้นที่ภูเขาของแอฟริกาใต้
บ้านที่แสนอบอุ่น
พืช Barbacenia tomentosa (ซ้าย) และB. macrantha (กลาง) เติบโตในโขดหินในบราซิล พืชมีรากที่แข็งแรงซึ่งแกะสลักอุโมงค์ในหิน (แสดงในภาพจากกล้องจุลทรรศน์นี้ ลูกศรขวา) เพื่อเข้าถึงสารอาหารที่จำเป็นต่อการอยู่รอด
พืชที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมอื่น ๆ ที่มีฟอสฟอรัสต่ำทั่วโลกได้พัฒนารากคลัสเตอร์หรือราก dauciformด้วยขนรากที่หนาแน่นและการหลั่งกรดเพื่อเก็บเกี่ยวฟอสฟอรัสจากดินและทรายที่ไม่ดี แต่ไม่ใช่หินจริง รากของ Vellozioid ใช้กลยุทธ์เดียวกัน “ในรูปแบบใหม่ทั้งหมด” โดยการ “ละลายหินและก่อตัวเป็นทรายใหม่” วาเลนไทน์กล่าว
หินควอตซ์ในทุ่งหญ้าหินของบราซิลมีระดับฟอสฟอรัสต่ำเป็นพิเศษ โดยเฉลี่ย หินแต่ละกรัมจะมีสารอาหารเพียง 0.14 มิลลิกรัม เมื่อเปรียบเทียบแล้ว ระดับต่ำสุดที่พบในการสำรวจหิน 69 ประเภทในปี 2556ทั่วโลกมีค่าเฉลี่ย 0.12 มิลลิกรัมในหินเพอริโดไทต์
การวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับรากเวลโลซิออยด์ในวันหนึ่งอาจช่วยพัฒนาพืชผลให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น “ถ้าเราสามารถถ่ายทอดลักษณะเหล่านี้ไปสู่พืชผลได้” วาเลนไทน์กล่าว “หมายความว่าพืชผลสามารถเติบโตได้ในดินที่เป็นหินหรือเป็นทราย”
หากนักวิจัยสามารถระบุทะเลสาบที่มีแนวโน้มว่าจะทำให้วอลอายมีสุขภาพที่ดีได้ในอนาคต เจ้าหน้าที่สามารถส่งเสริมการวางไข่ของวอลอายในสถานที่เหล่านั้น และรักษาอุตสาหกรรมการประมงของรัฐให้มีสุขภาพดีต่อไปอีกหลายทศวรรษ “แม้ว่ามุมมองจะไม่ดี แต่ก็มี … ทะเลสาบที่เป็นเป้าหมายที่ดีของการดำเนินการด้านการจัดการ” รีดกล่าว นักวิทยาศาสตร์กำลังขยายการวิเคราะห์ไปยังมินนิโซตาและรัฐใกล้เคียงอื่นๆ
น้ำแข็งน้อย นักวิจัยพบว่าการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยาทำให้เกิดการเคลื่อนไหวในช่วงเวลาที่เย็นหรือร้อนโดยเฉพาะ สามารถส่งระลอกคลื่นได้ในฤดูกาลถัดไป “สิ่งที่เกิดขึ้นในฤดูกาลที่แล้วบางครั้งมีความสำคัญมากกว่าฤดูกาลปัจจุบัน” Lenters กล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับทะเลสาบที่ละติจูดสูงที่ปกคลุมไปด้วยน้ำแข็งในแต่ละฤดูหนาว แต่อาจเห็นน้ำแข็งน้อยลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น น้ำแข็งทำหน้าที่เป็นฉนวนป้องกันน้ำจากการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของอุณหภูมิอากาศด้านบน เมื่อน้ำแข็งละลายในฤดูใบไม้ผลิในที่สุด น้ำก็จะได้รับความอบอุ่นจากบรรยากาศและแสงแดด “เป็นวิธีที่อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในทะเลสาบเหล่านั้น” แฮมป์ตันกล่าว
forestryservicerecords.com juntadaserra.com veslebrorserdeg.com casaruralcanserta.com carrollcountyconservation.com
