Jak se rostliny vyhýbají konkurenci o vodu
Zdroje jsou v přírodě omezené, proto si o ně organismy konkurují a ten, kdo je nejlepší v jejich získávání, vyhraje. Je tomu ale opravdu tak? Vždyť všude kolem nás pozorujeme větší či menší množství druhů žijících pohromadě, jako by konkurence ani neexistovala, a to tyto organismy, na rozdíl od lidské společnosti, nemají antimonopolní úřad!
Tato situace má několik možných vysvětlení. Například bychom mohli říct, že konkurence zas tak důležitá není, nebo že rozdíly v konkurenční schopnosti nejsou dost veliké, aby vyhrál jen jeden druh. Taky bychom mohli argumentovat, že podmínky se neustále mění (například počasí z roku na rok), takže ve vlhkém roce má výhodu jeden druh, v suchém zase jiný a ke konkurenčnímu vyloučení nedojde. V neposlední řadě je zde fakt, že druhy ve společenstvu se obvykle specializují na různé zdroje, takže se konkurenci vyhýbají. Například různé druhy pouštních mravenců se liší velkostí kusadel, a sbírají tak různě velká semena, a zatímco lvi loví, hyeny se spokojí s mršinami. Jak je to ale u rostlin? Všechny potřebují slunce, oxid uhličitý a vodu s rozpuštěnými minerálními látkami!
I rostliny mají své způsoby, jak se konkurenci vyhnout. Všechny sice potřebují vodu, ale mohou ji získávat z různé hloubky půdy. Alespoň právě takový mechanismus rozdělení zdrojů ekologové znali z pouští, kde rostliny rostou jednotlivě a je relativně jednoduché zjistit, v jaké hloubce koření. V naší louce je však složitější tento problém studovat, protože rostliny mají jemné kořeny v půdním profilu navzájem propletené.
Náš kolega Tomáš Hájek spolupracoval s týmem německých kolegů na řešení otázky, zda rostliny v louce koření v různé hloubce a jestli se případné rozdíly zachovávají, i když louku postihne sucho. Analýza stabilních izotopů kyslíku ve vodě, jejichž poměr se mění s hloubkou půdy, potvrdila, že rostliny mají půdní profil rozdělený. Čtyřleté sucho ale druhy sblížilo; sice si relativní rozdíly mezi sebou zachovaly, všechny ale vodu získávaly spíše z mělčích vrstev půdy a žádný z nich neinvestoval do hloubkového růstu kořenů.
Laboratorní zařízení na kryodestilaci vody z půdy a rostlin vyvinuté Tomášem Hájem. Foto Tomáš Hájek
Všechny experimentální rostliny sucho přežily, na každou rostlinu se dostalo alespoň trochu vody z rosy a nevydatných dešťů a konkurence zřejmě nehrála ve společenstvu podstatnou roli. Při dlouhodobějším suchu to však pro některé na přežití nemusí stačit.
Trávník po čtyřech letech sucha. Foto Marie Majeková
Weides SE, Hájek T, Liancourt P, Herberich MM, Kramp RE, Tomiolo S, Pacheco-Riaño LC, Tielbörger K, Májeková M. 2024. Belowground niche partitioning is maintained under extreme drought. Ecology 105, e4198
DOI: 10.1002/ecy.4198
Kontaktní osoba: Tomáš Hájek (tomas.hajek@ibot.cas.cz)
Pro blog Botanického ústavu napsala Jitka Klimešová.