Термин сосна остистая охватывает три вида сосен (семейство Pinaceae , род Pinus , подсекция Balfourianae ) . Все три вида являются долгоживущими и очень устойчивыми к суровым погодным условиям и плохим почвам. Один из трех видов, Pinus longaeva , является одной из самых долгоживущих форм жизни на Земле. Старейшему представителю этого вида более 4800 лет [1] , что делает его старейшей известной особью любого вида. Многие ученые интересуются, почему это дерево может жить так долго. В одном исследовании они обнаружили, что Pinus longaeva имеет более высокий уровень активности теломеразы, что еще больше замедляет или предотвращает скорость истирания теломер. [2] Это потенциально способствует более продолжительной жизни сосны остистая.
Несмотря на свой потенциальный возраст и низкую репродуктивную способность, сосны остистые, особенно Pinus longaeva , обычно являются видами первой сукцессии , склонными занимать новые открытые пространства. [3] Они, как правило, плохо конкурируют в не слишком суровых условиях, что затрудняет их выращивание. [3] В садах они быстро поддаются корневой гнили. [4] Однако они прекрасно себя чувствуют там, где большинство других растений даже не могут расти, например, на каменистых доломитовых почвах в районах, где практически нет осадков. [3]
Сосны Bristlecone растут в разбросанных субальпийских рощах на большой высоте в засушливых регионах западной части Соединенных Штатов . Bristlecone, как и все родственные виды в классе Pinopsida, являются шишконосными семенными растениями, обычно известными как хвойные ; название происходит от колючек на женских шишках. [5]
Существует три близкородственных вида остистой сосны:
По крайней мере, некоторые из трех видов могут скрещиваться в культуре, но ареалы диких популяций не перекрываются. Река Колорадо и Грин-Ривер создают 160-мильный (260-километровый) разрыв между ареалами P. longaeva и P. aristata , а северная долина Оуэнс обеспечивает 20-мильный (30-километровый) разрыв между ареалами P. longaeva и P. balfouriana . [8]
Сосны Bristlecone растут в изолированных рощах чуть ниже линии леса , на высоте от 5600 до 11 200 футов (от 1700 до 3400 м) над уровнем моря на доломитовых почвах. [5] Деревья растут на почвах, которые представляют собой неглубокие литосоли, обычно полученные из доломита и иногда известняка, а иногда песчаника или кварцита. Доломитовые почвы щелочные, с высоким содержанием кальция и магния и низким содержанием фосфора . Эти факторы, как правило, исключают другие виды растений, что позволяет соснам Bristlecone процветать. [9] Из-за низких температур, сухих почв, сильных ветров и коротких вегетационных периодов деревья растут очень медленно. Даже иголки дерева, которые растут пучками по пять штук, могут оставаться на дереве в течение сорока лет, что придает конечным ветвям дерева уникальный вид длинного ершика для бутылок.
Корневая система сосны остистой в основном состоит из сильно разветвленных, неглубоких корней, в то время как несколько крупных, разветвленных корней обеспечивают структурную поддержку. Сосна остистая чрезвычайно устойчива к засухе благодаря своей разветвленной неглубокой корневой системе, восковым иглам и толстым игольчатым кутикулам, которые помогают удерживать воду. [8]
Древесина очень плотная и смолистая, и поэтому устойчива к вторжению насекомых, грибков и других потенциальных вредителей. Долговечность дерева частично обусловлена его чрезвычайной прочностью. В то время как другие виды деревьев, растущие поблизости, подвержены гниению, голые сосны Bristlecone могут выдерживать даже после смерти, часто все еще стоя на своих корнях, в течение многих столетий. Открытая древесина на живых и мертвых деревьях не гниет, а скорее разрушается как камень из-за ветра, дождя и замерзания, что создает необычные формы и очертания.
Сосна остистая имеет изначально низкую скорость воспроизводства и регенерации, и считается, что при нынешних климатических и экологических условиях скорость регенерации может быть недостаточной для поддержания ее популяции. [10] Вид занесен в красный список Международного союза охраны природы (МСОП). [10] Виды помечены как вызывающие наименьшие опасения (LC), обоснованием этого является то, что ни одна субпопуляция сосны остистая Большого Бассейна не сокращается. Субпопуляции, по-видимому, увеличиваются или остаются стабильными. [10] Многие места обитания сосны остистая были защищены, включая древний лес сосны остистая Национального леса Иньо в Белых горах Калифорнии и Национальный парк Большого Бассейна в Неваде, [11] [12] где запрещена рубка или сбор древесины. [11]
Зеленые иголки сосны придают скрученным ветвям вид ершика для бутылок. Иголки дерева окружают ветвь примерно на один фут около кончика ветки. [13] Название сосна остистая относится к темно-фиолетовым женским шишкам, которые несут на своей поверхности загнутые колючки. [5] [12] Темный цвет этих шишек помогает поглощать тепло. После созревания, которое занимает около двух лет, шишки становятся коричневого цвета. [13] Эти древние деревья имеют корявый и чахлый вид, особенно те, которые встречаются на больших высотах, [8] и имеют красновато-коричневую кору с глубокими трещинами. [14] По мере старения дерева большая часть его сосудистого камбиального слоя может отмереть. У очень старых экземпляров часто только узкая полоска живой ткани соединяет корни с несколькими живыми ветвями. Несмотря на то, что иголки деревьев могут стареть, они все еще остаются функциональными в регулировании воды и благодаря своей способности к фотосинтезу. [8]
Сосны Bristlecone известны тем, что достигают больших возрастов. Самая старая сосна Bristlecone в Белых горах — это Methuselah , чей подтвержденный возраст составляет4856 лет. Он расположен в Национальном лесу Иньо в Восточной Калифорнии. [ требуется ссылка ] Однако, конкретное местонахождение Мафусаила является тщательно охраняемым секретом. [15]
Другие два вида, Pinus balfouriana и Pinus aristata , также являются долгожителями, хотя и не в такой крайней степени, как P. longaeva ; образцы обоих были измерены или оценены как имеющие возраст до 3000 лет. [16] Считается, что долговечность деревьев связана с соотношением мертвой древесины к живой древесине. Это высокое соотношение снижает дыхание и потерю воды, тем самым продлевая жизнь дерева. [10]
Деревья, которые размножаются путем клонирования, можно считать намного более древними, чем сосны остистые. Колония из 47 000 деревьев осины дрожащей (прозванной « Пандо »), охватывающая 106 акров (43 га) в Национальном лесу Фишлейк в штате Юта , США, по оценкам, имеет возраст 80 000 лет, хотя образцы годичных колец датируют отдельные надземные деревья в среднем около 130 лет. [17] [18]
Сосны остистые бесценны для дендроклиматологов , потому что они обеспечивают самые продолжительные непрерывные климатически чувствительные хронологии колец деревьев на Земле. С помощью перекрестного датирования тысячелетних остатков сосны остистые некоторые хронологии достигают более 9000 лет до настоящего времени. [8] Кроме того, соотношения стабильных изотопов углерода из колец сосны остистые чувствительны к прошлым изменениям в доступности влаги. Эта информация может быть использована для реконструкции изменений осадков в прошлом. [19]
Популяция Скалистых гор находится под серьезной угрозой из-за завезенного грибкового заболевания, известного как белая сосновая ржавчина , и из-за горных сосновых лубоедов . [20] Изменение климата также может повлиять на вид, поскольку температура повысилась на 0,5–1 °C (0,90–1,80 °F) в течение 30-летнего периода по всему южному хребту Скалистых гор. Эти изменения климата в основном затронут деревья на более высоких высотах. Из-за этих проблем генетическое разнообразие внутри вида стало предметом беспокойства; [21] старые образцы сосны остистой, однако, пережили предыдущие более теплые периоды.
Медиа из Commons
Таксоны из Wikispecies