Recent genetisch onderzoek heeft nieuw licht geworpen op het langlopende debat over de evolutionaire oorsprong van enkele van de meest eigenzinnige planten van Nieuw-Zeeland.

Meer dan een op de tien inheemse bomen en struiken heeft kleine bladeren die ver uit elkaar staan ​​op stugge verweven takken, vaak groeiend in een zigzagpatroon. Eens het domein van botanici, zijn sommige van deze planten recentelijk populair geworden als sierplanten.

Nergens anders op aarde is deze "divaricate" groeivorm onafhankelijk in zoveel plantenfamilies ontstaan.

Het is een spectaculair geval van convergente evolutie als reactie op de druk van het milieu. Maar welke milieudruk? Het antwoord kan ons helpen beslissen hoe we de ecosystemen in Nieuw-Zeeland moeten beheren.

Klimaat of moa?

De 19e-eeuwse Duitse botanicus Ludwig Diels merkte op dat kleinbladige struiken typerend zijn voor droge klimaten. Hij dacht dat de divaricate vorm zou kunnen zijn ontstaan ​​als reactie op koude, droge omstandigheden tijdens de ijstijden.

In de jaren zeventig ontstond de concurrerende 'moa browsing'-hypothese, met het argument dat de divaricate vorm een ​​nu anachronistische verdediging is tegen het browsen door de grote loopvogels die kort na de Polynesische nederzetting uitstierven.

Experimenten hebben sindsdien steun verleend aan de browse-hypothese. Maar de concentratie van divaricate planten in ijzige en droge districten suggereert dat het klimaat er op de een of andere manier ook bij betrokken is.

Dat geldt ook voor het bewijs dat de kleine bladeren van divaricates minder kwetsbaar zijn voor afkoeling dan grote bladeren. Maar het klimaat lijkt de ongebruikelijke taaiheid van de vertakkingen van divaricate planten niet te verklaren.

Een synthetische hypothese

Moleculaire datering toont aan dat de meeste divaricate plantensoorten in de afgelopen vijf miljoen jaar zijn ontstaan. Maar fossielen en genetisch bewijs tonen aan dat moa hier al veel langer is. Dit betekent dat het doorbladeren van moa alleen de evolutie van divaricate vormen in zoveel plantenfamilies niet verklaart.

Het bewijs lijkt meer in overeenstemming met een nieuwere synthetische hypothese dat moa-browsing meer impact had wanneer planten werden blootgesteld aan een nieuwe combinatie van omstandigheden:wereldwijde afkoeling, de ontwikkeling van ijzige, droge klimaten in de luwte van de recent opgestuwde Zuidelijke Alpen en vruchtbare nieuwe bodems afgeleid van glaciale uitspoeling.

Ijzige en droge klimaten vormden directe fysiologische uitdagingen voor planten, maar ze lieten ze ook meer blootgesteld aan browsen door te voorkomen dat ze snel buiten het bereik van moa groeiden. Klimatologische beperkingen op de groei maakten dus waarschijnlijk anti-browsing-verdediging belangrijker voor het overleven van planten.

Ondersteuning voor deze hypothese is afkomstig van een recent experiment, waaruit bleek dat het klimaat de invloed van het zoeken naar herten op de concurrentie tussen divaricate planten en hun breedbladige verwanten die in hiaten tussen bomen groeien, beïnvloedde.

Bovendien zouden de vruchtbare nieuwe bodems die zijn ontstaan ​​door uitspoeling van gletsjers de voedingswaarde van plantenweefsels hebben verbeterd, wat waarschijnlijk resulteert in een verhoogde browse-druk. Studies van Afrikaanse savannes tonen aan dat doornen en divaricate-achtige groeivormen typerend zijn voor vruchtbare bodems met overvloedig rondstruinende zoogdieren.

Zijn herten als moa-surrogaten?

Gedurende enkele eeuwen na het uitsterven van de moa waren er geen grote browsers in Nieuw-Zeeland, totdat Europese kolonisten herten en andere hoefdieren introduceerden. Hoewel ze worden gewaardeerd als wild en als voedselbron, worden herten ook als ongedierte beschouwd vanwege hun impact op de inheemse vegetatie.

Voedingsexperimenten hebben aangetoond dat zowel vogels als hoefdieren niet enthousiast zijn over het eten van divaricate planten als er alternatieven met grote zachte bladeren beschikbaar zijn. De afstand tussen kleine bladeren ver uit elkaar langs stugge vertakkingen vermindert de beetgrootte en maakt het moeilijk voor browsers om aan hun voedingsbehoeften te voldoen.

Wetenschappers hebben oude moa-diëten bestudeerd door stuifmeelkorrels te identificeren in gefossiliseerde poep (coprolieten). De interpretatie van gegevens wordt belemmerd door ons onvermogen om stuifmeel tot op soortniveau te identificeren in plantengroepen die zowel divaricate als breedbladige soorten omvatten. Maar het lijkt waarschijnlijk dat divaricate planten vergelijkbare voedingsproblemen vertoonden als moa.

Analyse van moa-coprolieten suggereert dat de understories van bossen een millennium geleden diverser waren dan die we vandaag zien, na meer dan 150 jaar rondsnuffelen door herten. Dit suggereert dat moa minder invloed had op de vegetatie dan herten tegenwoordig.

Factoren die de impact van moa op vegetatie beperken

In tegenstelling tot herten in het hedendaagse Nieuw-Zeeland, werd moa door het hele land geconfronteerd met een dodelijk roofdier:de nu uitgestorven Haast-adelaar. Hoewel moa veilig onder bosluifels zou kunnen rondneuzen, zouden ze gevaar hebben gelopen op watergeefplaatsen en in open gebieden.

Daarentegen, hoewel herten in sommige gebieden te maken hebben met een sterke jachtdruk, heeft recreatieve jacht weinig impact in afgelegen en ruige gebieden zoals de Kaweka-reeksen, waar ongecontroleerde populaties sikaherten de regeneratie van zelfs relatief onsmakelijke bomen zoals bergbeuk bedreigen.

Snelgroeiende, smakelijke struiken en kleine bomen zoals karamū, patē en māhoe kregen waarschijnlijk hun beste kans om aan moa-browsing te ontsnappen wanneer boomvallen voldoende licht binnenlaten zodat ze snel buiten bereik kunnen groeien, tenminste in warmere districten waar dergelijke planten meer kunnen groeien dan een meter in één groeiseizoen.

Boomvalgaten moeten twee andere voordelen hebben geboden voor smakelijke planten. De overblijfselen van omgevallen bomen kunnen de toegang van grote herbivoren belemmeren, en luifelopeningen zouden moa hebben blootgesteld aan aanvallen door de adelaar van Haast.

Moa was waarschijnlijk minder in staat om vegetatie op steile hellingen te exploiteren dan herten en geiten tegenwoordig. De impact van moa in Nieuw-Zeelandse landschappen zou daarom waarschijnlijk minder doordringend zijn geweest dan de huidige impact van hoefbladige browsers.

Ten slotte had moa waarschijnlijk een trager metabolisme dan zoogdierbrowsers van vergelijkbare grootte, wat een lagere energiebehoefte en dus lagere voedingssnelheden impliceert. Naaste familieleden van moa (kiwi's en emoes) verbranden minder energie dan herbivore zoogdieren met een vergelijkbaar lichaamsgewicht of grote vliegende vogels zoals zwanen en ganzen.

De toekomst van herten in Nieuw-Zeeland

Herten zouden kunnen fungeren als onvolmaakte surrogaten voor moa, maar alleen als ze in het hele land onder effectieve controle staan.

Luchtfoto 1080-druppels om ratten, hermelijnen en buidelratten te bestrijden, doden meestal ook herten, hoewel het sterftecijfer sterk varieert. Dat is een manier waarop hertenpopulaties op een aanvaardbaar niveau kunnen worden gehouden in afgelegen en ruige gebieden, waar de druk op de recreatieve jacht onbeduidend is. Luchtruiming door te schieten heeft ook potentieel aangetoond.

Vanwege de grillen van de markt kan niet worden vertrouwd op commerciële jacht om herten te bestrijden. Wanneer de prijs van hertenvlees daalt, is er weinig prikkel om op herten te jagen. Luchtfoto 1080 of luchtruiming lijken daarom momenteel de enige realistische manieren om de impact van herten in afgelegen en ruige gebieden te beteugelen. + Verder verkennen

Lasers en een langdurig experiment gebruiken om te onderzoeken hoe herten een bladerdak veranderen

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.