Термин щетинистая сосна охватывает три вида сосен (семейство Pinaceae , род Pinus , подраздел Balfourianae ). Все три вида долговечны и очень устойчивы к суровым погодным условиям и плохим почвам. Один из трех видов, Pinus longaeva , является одной из самых долгоживущих форм жизни на Земле. Возраст самого старого представителя этого вида составляет более 4800 лет, [1] что делает его старейшим известным представителем любого вида. Многим ученым интересно, почему это дерево способно жить так долго. В одном исследовании они обнаружили, что Pinus longaeva имеет более высокий уровень теломеразной активности, что еще больше замедляет или предотвращает скорость истощения теломер. [2] Это потенциально способствует продлению срока службы щетинистой сосны.
Несмотря на свой потенциальный возраст и низкую скорость размножения, щетинистые сосны, особенно Pinus longaeva , обычно являются видами первой последовательности , имеющими тенденцию занимать новые открытые территории. [3] Обычно они плохо конкурируют в менее суровых условиях, что затрудняет их выращивание. [3] В садах они быстро поддаются корневой гнили. [4] Однако они очень хорошо себя чувствуют там, где большинство других растений даже не могут расти, например, в каменистых доломитовых почвах в районах практически без осадков. [3]
Сосны Бристлекон растут в разбросанных субальпийских рощах на большой высоте в засушливых регионах запада США . Щетинки, наряду со всеми родственными видами класса Pinopsida, представляют собой семенные растения с шишками, широко известные как хвойные деревья ; название происходит от колючек на женских шишках. [5]
Существует три близкородственных вида щетинок сосны:
По крайней мере, некоторые из трех видов могут гибридизоваться при культивировании, но ареалы диких популяций не пересекаются. Реки Колорадо и Грин-Ривер образуют разрыв в 160 миль (260 км) между ареалами P. longaeva и P. aristata , а северная долина Оуэнса обеспечивает разрыв в 20 миль (30 км) между ареалами P. longaeva и P. longaeva и P. aristata. П. Бальфуриана . [8]
Щетинистые сосны растут в изолированных рощах чуть ниже линии деревьев , 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 литозоли, обычно полученные из доломита , а иногда и известняка, а иногда и из песчаника или кварцита. Доломитовые почвы щелочные, с высоким содержанием кальция и магния и низким содержанием фосфора . Эти факторы, как правило, исключают другие виды растений, позволяя щетинкам процветать. [9] Из-за низких температур, сухой почвы, сильных ветров и короткого вегетационного периода деревья растут очень медленно. Даже иглы дерева, которые растут пучками по пять штук, могут оставаться на дереве в течение сорока лет, что придает верхним ветвям дерева уникальный вид длинной бутылочной щетки.
Корневая система сосны щетинистой в основном состоит из сильно разветвленных и неглубоких корней, а несколько крупных ветвящихся корней обеспечивают структурную поддержку. Щетинистая сосна чрезвычайно устойчива к засухе благодаря своей разветвленной поверхностной корневой системе, восковой хвое и толстой игольной кутикуле, которая способствует удержанию воды. [8]
Древесина очень плотная и смолистая, поэтому устойчива к вторжению насекомых, грибков и других потенциальных вредителей. Долговечность дерева отчасти обусловлена его чрезвычайной прочностью. В то время как другие виды деревьев, которые растут поблизости, страдают от гниения, голые щетинистые сосны могут выжить даже после смерти, часто все еще стоя на своих корнях, в течение многих столетий. Обнаженная древесина живых и мертвых деревьев не гниет, а скорее разрушается, как камень, под действием ветра, дождя и мороза, что создает необычные формы и очертания.
Щетинистая сосна имеет изначально низкую скорость размножения и регенерации, и считается, что в 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 отнесены к категории «Вызывающие наименьшие опасения» (LC), обоснованием этого является то, что ни одна из субпопуляций щетинистых сосен Большого Бассейна не сокращается. Субпопуляции, похоже, увеличиваются или остаются стабильными. [10] Многие места обитания щетинистых сосен были защищены, в том числе древний щетинистый сосновый лес Национального леса Иньо в Белых горах Калифорнии и национальный парк Грейт-Бейсин в Неваде, [11] [12] где рубка или сбор древесины запрещены. . [11]
Зеленые сосновые иголки придают скрученным ветвям вид бутылочной щетки. Иглы дерева окружают ветку на расстоянии примерно одного фута возле кончика ветки. [13] Название «щетинистая сосна» относится к темно-фиолетовым женским шишкам, имеющим изогнутые колючки на поверхности. [5] [12] Темный цвет этих шишек помогает поглощать тепло. После созревания, которое занимает около двух лет, шишки приобретут коричневый цвет. [13] Эти древние деревья имеют корявый и чахлый вид, особенно те, которые растут на больших высотах, [8] и имеют красновато-коричневую кору с глубокими трещинами. [14] По мере старения дерева большая часть его сосудистого слоя камбия может отмереть. У очень старых экземпляров зачастую лишь узкая полоска живой ткани соединяет корни с горсткой живых ветвей. Несмотря на то, что хвоя деревьев может стареть, она по-прежнему сохраняет свою способность регулировать воду и фотосинтезировать. [8]
Сосны Бристлекон известны тем, что достигают преклонного возраста. Самая старая щетинистая сосна в Белых горах — Мафусаил , возраст которой подтвержден.4855 лет. Он расположен в Национальном лесу Иньо в Восточной Калифорнии. [ нужна цитата ] Однако конкретное местонахождение Мафусаила является тщательно охраняемой тайной. [15]
Два других вида, Pinus balfouriana и Pinus aristata , также долговечны, хотя и не в такой степени, как P. longaeva ; Образцы обоих были измерены или оценены в возрасте до 3000 лет. [16] Считается, что долговечность деревьев связана с соотношением мертвой древесины к живой древесине. Такое высокое соотношение уменьшает дыхание и потерю воды, тем самым продлевая жизнь дерева. [10]
Деревья, которые размножаются путем клонирования , можно считать намного старше щетинистых сосен. Возраст колонии из 47 000 дрожащих осин (по прозвищу « Пандо »), занимающей 106 акров (43 га) в Национальном лесу Фишлейк в штате Юта , США, 80 000 лет, хотя образцы годичных колец датируются отдельными экземплярами, выше наземные деревья в среднем около 130 лет. [17] [18]
Щетинистые сосны имеют неоценимое значение для дендроклиматологов , поскольку они обеспечивают самую длинную непрерывную климатически чувствительную хронологию годичных колец на Земле. Путем перекрестного датирования остатков щетинок сосны тысячелетней давности некоторые хронологии выходят за рамки 9000 лет назад. [8] Кроме того, соотношение стабильных изотопов углерода в кольцах щетинистой сосны чувствительно к прошлым изменениям доступности влаги. Эту информацию можно использовать для реконструкции изменений осадков в прошлом. [19]
Населению Скалистых гор серьезно угрожает завезенное грибковое заболевание, известное как пузырчатая ржавчина белой сосны , и жуки горной сосны . [20] Изменение климата также может повлиять на этот вид, поскольку температура выросла на 0,5–1 ° C (0,90–1,80 ° F) за 30-летний период по всей южной части хребта Скалистых гор. Эти изменения климата в основном затронут деревья, расположенные на возвышенностях. Из-за этих проблем генетическое разнообразие внутри вида стало проблемой; [21] старые экземпляры сосны щетинистой, однако, пережили предыдущие более теплые периоды.
СМИ из Commons
Таксоны из Wikispecies