bossen, vooral tropische bossen, zijn de thuisbasis van duizenden soorten bomen - soms tientallen tot honderden boomsoorten in hetzelfde bos - een niveau van biodiversiteit dat ecologen met moeite hebben kunnen verklaren. In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences (PNAS) , onderzoekers van het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) en hun collega's in Australië leveren nu een eerste model dat de ecologische en evolutionaire mechanismen die aan deze natuurlijke patronen ten grondslag liggen, opheldert.

"Bossen in het bijzonder en vegetatie in het algemeen zijn essentieel voor het begrijpen van de biodiversiteit op het land, ecosysteemdiensten, en koolstofdynamica, ", zegt IIASA Evolutie en Ecologie Programmadirecteur Ulf Dieckmann. Bosplanten groeien tot verschillende hoogtes en met verschillende snelheden, met de hoogste bomen die de grootste hoeveelheden zonlicht absorberen, en kortere bomen en struiken die genoegen nemen met de lagere niveaus van zonlicht die door het bladerdak filteren. Deze langzaam groeiende schaduwtolerante soorten zijn er in een onverwacht groot aantal variëteiten - in feite veel meer dan ecologische modellen tot nu toe hebben kunnen verklaren.

Volgens de traditionele ecologische theorie heeft elke soort op deze planeet zijn eigen niche, of omgeving, waar het uniek kan gedijen. Echter, het identificeren van afzonderlijke niches voor elke soort was moeilijk, en misschien wel onmogelijk, vooral voor de waargenomen overvloed aan schaduwtolerante tropische bomen. Dit roept de fundamentele vraag op:zijn aparte niches echt altijd nodig voor het naast elkaar bestaan ​​van soorten?

In de nieuwe studie de onderzoekers combineerden boomfysiologie, ecologie, en evolutie om een ​​nieuw model te construeren waarin boomsoorten en hun niches in wederzijdse afhankelijkheid co-evolueren. Hoewel eerdere modellen niet in staat waren te voorspellen dat een hoge biodiversiteit van schaduwtolerante soorten gedurende lange tijd naast elkaar zou kunnen bestaan, het nieuwe model laat zien hoe fysiologische verschillen en concurrentie om licht van nature leiden tot een groot aantal soorten, net als in de natuur. Tegelijkertijd, het nieuwe model laat zien dat snelgroeiende schaduw-intolerante boomsoorten evolueren om smalle en goed gescheiden niches te bezetten, overwegende dat langzaam groeiende schaduwtolerante boomsoorten zijn geëvolueerd om een ​​zeer brede niche te bezetten die voldoende ruimte biedt voor een heel continuüm van verschillende soorten om naast elkaar te bestaan ​​- opnieuw, net zoals waargenomen in de natuur.

Het verstrekken van een beter begrip van bosecosystemen, het resulterende model kan nuttig zijn voor onderzoekers die werken aan klimaatverandering en bosbeheer. Dieckmann zegt, "We hopen dat dit werk zal resulteren in een beter begrip van de menselijke impact op bossen, inclusief houtwinning, brandbestrijding, habitatfragmentatie, en klimaatverandering."