137424
A tudomány hírei
Vissza
2016. 01. 25.

Új lehetőségek az eltérő funkciójú fajok összehasonlító vizsgálatában

„A faji sokféleség változását jól követik az életstratégia-összetételben bekövetkező módosulások” – állítják cikkükben az MTA-DE Biodiverzitás Kutatócsoport tagjai. Eredményeiket összefoglaló tanulmányuk az ökológiai szakma egyik vezető lapjában, a Functional Ecologyban jelent meg.

A diverzitás és biomassza összefüggésének vizsgálata kulcsfontosságú témakör az ökológiában, amit vezető szaklapokban megjelent cikkek sora is bizonyít (Adler et al. 2011; Fraser et al. 2015).

A tanulmányok közül az MTA-DE Biodiverzitás Kutatócsoport közelmúltban publikált írása – amelynek elkészítésében az MTA Ökológiai Kutatóközpont Duna-kutató Intézet Tisza-kutató Osztály, a Debreceni Egyetem, valamint a Hajdú-Bihar Megyei Kormányhivatal Környezetvédelmi és Természetvédelmi Főosztály munkatársai is közreműködtek – elsőként kapcsolta össze a diverzitás és a biomassza összefüggésének vizsgálatát a fitoplankton-ökológiában is meghatározó funkcionális stratégiákkal.

A funkcionális csoportokon alapuló elemzésekben rejlő lehetőségek

Az élő szervezetek utóbbi évtizedben teret nyert funkcionális alapú csoportosítása új megközelítés a vízi szervezetek tanulmányozásában (1. ábra). A frissen megjelent írás hangsúlyozza, hogy a dinamikai folyamatok vizsgálata során a funkcionális csoportokon alapuló elemzések kiválthatják a nagy taxonómiai tudást igénylő faji és fajcsoportszintű eredményeket megkövetelő elemzéseket. Továbbá lehetővé teszik a fajösszetételükben igen eltérő, de abiotikus paramétereikben hasonló élőhelyekre jellemző közösségek funkcionális összehasonlítását.

Török Péter biológus, az MTA-DE Biodiverzitás Kutatócsoport tagja és munkatársai kimutatták, hogy a fajszám és a biomassza összefüggése a fitoplankton-közösségek esetében a Grime-féle humped-back görbével írható le, amelyben a fajszám a biomassza növekedésének kezdeti szakaszában emelkedő, majd egy kulminációs szakasz után csökkenő trendet mutat (2. ábra). A vizsgált biomassza gradiens mentén a fajszám, a diverzitás, valamint a funkcionális stratégiák száma és diverzitása hasonló lefutást mutatott. Ezek az eredmények rávilágítanak, hogy a funkcionális csoportok összetételében bekövetkező változások jól követik a fajösszetételben bekövetkező változásokat.

1. ábra. Eltérő funkciót betöltő fajok találkozása: kékalgagömb a békanyál fogságában
1. ábra. Eltérő funkciót betöltő fajok találkozása: kékalgagömb a békanyál fogságában

 

Eltérő közösségek: okok és különbségek

Ellentétben a szárazföldi közösségekkel, ahol a fajszám erőteljes csökkenése a biomassza gradiens 20-60% közötti tartományában várható, a fitoplankton esetén a csökkenés jóval magasabb értéknél (75% felett) jelentkezett. A kutatók további érdekességként említették, hogy a terresztris (szárazföldi) közösségektől eltérően a fitoplankton-közösségekben a teljes biomassza gradiens mentén igen erősen fluktuáló fajszám volt jellemző. Mindezek a terresztris növényközösségek és a fitoplankton-közösségek közötti funkcionális és dinamikai különbségekkel magyarázhatók: (1) A fajok térbeli és időbeli együttélése a terresztris növényközösségekben az alkotó fajok térbeli rögzültsége miatt erősebben koordinált, mint a fitoplankton-közösségekben. A fitoplankton-közösségek erőteljes fajszám-fluktuációi alapján a kutatók arra következtetnek, hogy e közösségekben időlegesen egyszerre több alternatív fajkompozíció is stabilizálódhat. Ezeket véletlenszerű terjedési fluktuációk, tápanyagtartalom-változások és más, például a szelektív predációval összefüggő folyamatok is befolyásolják. (2) A legtöbb terresztris növényközösség meghatározó elemei az évelő fajok, amelyek már a közösségfejlődés kezdeti szakaszában betelepülve, térben és időben is stabilizálják a közösséget – szemben a fitoplankton – közösségeket jellemző rövid életidejű fajkompozíció gyors ciklikus vagy fluktuáló változásával. (3) Terresztris növényközösségekben a biomassza-fajszám összefüggés lefutásában igen fontos szerepet tölt be a felhalmozódó avar (Kelemen et al. 2013). A fitoplankton-közösségekben a holt anyag többnyire kiülepedik a rendszerből, így nem gyakorol döntő hatást a közösségre.

2. ábra. Fajszám és biomassza összefüggése a vizsgált fitoplankton-közösségekben
2. ábra. Fajszám és biomassza összefüggése a vizsgált fitoplankton-közösségekben

 
Mindezek alapján a fitoplankton-közösségekben a fajok és funkcionális csoportok erőteljes visszaszorulása vagy teljes eltűnése csupán igen magas biomassza mellett, többnyire egy vagy néhány faj felszaporodása során kialakuló vízvirágzások esetében várható.

Hivatkozások

Adler et al. 2011. Productivity is a poor predictor of plant species richness. Science 333: 1750-1753.

Fraser et al. 2015. Worldwide evidence of a unimodal relationship between productivity and plant species richness. Science 349: 302-305. DOI: 10.1126/science.aab3916

Kelemen et al. 2013. Mechanisms shaping plant biomass and species richness: plant strategies and litter effect in alkali and loess grasslands. Journal of Vegetation Science 24: 1195-1203.

További információ

 

Kapcsolat: Török Péter, MTA-DE Biodiverzitás Kutatócsoport
mail: molinia@gmail.com