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L'impatto del pascolo delle cervi sulle piante di prugnolo

Uno studio rivela come il pascolo delle cervi influisca sulla composizione chimica e sulla crescita del prugnolo.

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Indice

Gli erbivori, come i cervi, cercano cibo che sia sia buono che nutriente per soddisfare le loro esigenze di energia e salute. Sono molto schizzinosi su quali piante mangiare, e diversi fattori influenzano le loro scelte, come il modo in cui le piante si difendono dal essere mangiate. Le piante possono usare vari metodi per proteggersi, inclusi diventare dure o crescere in modi che le aiutano a sopravvivere quando gli animali le mangiano. Alcune piante sviluppano resistenza producendo sostanze chimiche speciali, mentre altre si adattano per affrontare alcuni danni o cercano di evitare di essere mangiate del tutto.

Strategie di Difesa delle Piante

Le piante hanno diversi modi per proteggersi dagli erbivori:

  1. Resistenza: Alcune piante possono contrattaccare contro gli erbivori producendo sostanze dannose.

  2. Tolleranza: Altre piante possono sopportare un certo grado di danno e continuare a crescere nonostante vengano mangiate.

  3. Evasione: Alcune piante crescono più alte o cambiano forma per sfuggire dal essere mangiate.

Queste strategie possono lavorare insieme; una pianta resistente può anche tollerare qualche danno. Quanto bene una pianta può difendersi dipende spesso dal suo ambiente.

In aree dove gli animali mangiano molte piante, queste potrebbero aumentare la produzione di sostanze chimiche difensive o addirittura cambiare il modo in cui crescono in risposta al fatto di essere mangiate. Ad esempio, potrebbero crescere più in fretta o sviluppare foglie più spesse quando vengono frequentemente brucate. La pressione di pascolo può influenzare anche come gli animali scelgono il loro cibo.

Alimentazione degli Ungulati e Selezione delle Piante

Gli ungulati, come i cervi, spesso sviluppano strategie per affrontare piante con forti difese. Queste strategie potrebbero includere evitare certe piante o imparare a tollerare alcune delle sostanze chimiche che le rendono poco attraenti. Anche se molti studi suggeriscono che l’aspetto fisico di una pianta possa avere un effetto maggiore sulle scelte alimentari rispetto alla sua composizione chimica, la chimica delle piante, come i livelli di azoto e altri Nutrienti, gioca comunque un ruolo importante in ciò che gli ungulati scelgono di mangiare.

Alcune famiglie di piante sono particolarmente gradite agli ungulati. Ad esempio, le specie della famiglia delle Rosacee, che includono piante come le ciliegie, sono popolari. Il prugnolo, un tipo di arbusto, è una pianta selvaggia comune in Europa. Cresce principalmente nell’Europa centrale e occidentale e ha diverse proprietà che la rendono interessante sia per gli animali che per gli esseri umani. La pianta è ricca di sostanze chimiche che possono scoraggiare alcuni erbivori, mentre fornisce cibo per altri.

Prugnolo e Il Suo Habitat

Il prugnolo è un arbusto molto diffuso in Europa, trovato in luoghi come foreste e prati. Cresce in regioni con varie condizioni, e la sua capacità di riprodursi lo aiuta a prosperare. Gli uccelli e i mammiferi spesso aiutano a diffondere i suoi semi dopo aver mangiato i suoi frutti. Il prugnolo può anche diffondersi crescendo dalle sue radici.

In alcune zone, il prugnolo è stato molto brucato dai cervi rossi, specialmente in estate e autunno. L’intensità del pascolo dei cervi può influenzare come cresce il prugnolo e altre piante. Le piante che vengono mangiate spesso possono rimanere più piccole, mentre quelle che non vengono brucate altrettanto possono crescere più alte.

Obiettivi della Ricerca

Questo studio mirava a esaminare la composizione chimica delle piante di prugnolo che hanno subito un pascolo a lungo termine da parte dei cervi e confrontarle con le piante non brucate nelle vicinanze. Volevamo vedere se ci fossero differenze nei nutrienti e nelle sostanze chimiche che influiscono sulla crescita e sulla difesa in questi due gruppi di prugnolo.

Area di Studio

La ricerca è stata condotta nelle Montagne Bieszczady Occidentali in Polonia, una regione nota per la sua geologia e clima unici. Quest'area è caratterizzata da specifici tipi di suolo, temperature e modelli di pioggia, che influenzano i tipi di piante che possono crescere lì.

L'area di studio era composta principalmente da prugnolo, con alcune altre specie di piante miste. La maggior parte del prugnolo presente mostrava segni di essere regolarmente mangiato dai cervi, mentre una percentuale minore di piante non era stata affatto brucata. Confrontando questi due gruppi, volevamo scoprire eventuali differenze nella loro composizione biochimica.

Metodi

Per raccogliere dati, abbiamo selezionato trenta piante di prugnolo, abbinando ognuna brucata con una non brucata in prossimità. Abbiamo prelevato campioni dei loro germogli apicali e li abbiamo conservati adeguatamente per l’analisi. I campioni sono stati esaminati per vari componenti chimici.

Analisi della Composizione Chimica

Una volta ottenuti i campioni, li abbiamo esaminati per determinarne il contenuto, inclusi elementi essenziali come carbonio, azoto e vari minerali. Questa analisi ci aiuta a capire come i profili chimici delle piante differiscono tra individui brucati e non brucati.

Panoramica dei Risultati

Abbiamo trovato differenze significative nella composizione chimica delle piante di prugnolo brucato e non brucato.

Elementi Nutrizionali

  • Carbonio e Azoto: I prugnoli brucati avevano livelli più alti sia di carbonio che di azoto. Questi elementi sono cruciali per la crescita delle piante e possono influenzare la loro attrattiva per gli erbivori.

  • Calcio e Magnesio: Abbiamo osservato che il gruppo brucato aveva livelli più bassi di calcio e magnesio ma livelli più alti di fosforo rispetto al gruppo non brucato. Questi nutrienti sono importanti per la salute della pianta e possono influenzare il comportamento di foraggiamento degli animali.

Proteine e Carboidrati

Il contenuto di proteine e carboidrati variava anche tra i due gruppi. I prugnoli brucati mostrano una concentrazione più alta di determinate proteine e altri nutrienti. Questo suggerisce che le piante possono rispondere al pascolo aumentando la produzione di composti specifici che potrebbero essere utili per la loro crescita o difesa.

Risposta Biochimica al Pascolo

I prugnoli brucati avevano concentrazioni più alte di certi pigmenti, proteine e acqua, indicando una risposta allo stress causato dal mangiare. Queste risposte potrebbero aiutare le piante a migliorare i loro tassi di crescita e recupero.

Discussione

I risultati di questo studio rivelano che le piante di prugnolo sottoposte a pascolo a lungo termine dai cervi rossi mostrano profili chimici distintivi rispetto alle piante non brucate. I risultati suggeriscono due possibili spiegazioni per queste differenze. Una potrebbe essere che le piante mostrano una variabilità naturale nella loro composizione chimica, mentre l’altra possibilità è che i loro profili chimici cambiano in risposta alla pressione degli erbivori nel tempo.

Impatto del Contenuto Nutrizionale

La composizione nutrizionale del fogliame di prugnolo, inclusi i livelli di carbonio e azoto, gioca un ruolo vitale nella sua attrattiva per i cervi. Le piante con livelli più elevati di azoto sono generalmente più attraenti per gli erbivori poiché l'azoto è essenziale per la loro crescita e salute complessiva. Al contrario, livelli più bassi di azoto e composti difensivi più alti possono scoraggiare il pascolo.

Equilibrio Tra Crescita e Difesa

Le piante devono spesso affrontare un dilemma tra crescita e sviluppo di difese contro gli erbivori. In alcuni casi, una maggiore pressione di pascolo può portare le piante a investire più nella crescita che nelle difese. Questo compromesso suggerisce che la quantità di danno che le piante subiscono può influenzare le loro strategie future di crescita e difesa.

Ruolo del Contenuto Minerale

Il contenuto minerale, come calcio e fosforo, è cruciale per plasmare le preferenze degli erbivori. I risultati indicano che certi livelli di questi minerali possono promuovere o ostacolare il pascolo. I cervi possono preferire piante con determinati profili nutrizionali evitando altre che potrebbero essere dannose per la loro salute.

Conclusione

In sintesi, lo studio delle piante di prugnolo evidenzia le complesse interazioni tra erbivori e le loro fonti di cibo. I profili chimici del prugnolo sono influenzati da fattori come la pressione del pascolo e le condizioni ambientali.

Capire come le piante si difendono dagli erbivori e come queste interazioni possono plasmare le comunità vegetali nel tempo è essenziale per gestire efficacemente gli habitat naturali.

Questa conoscenza può aiutare nella conservazione degli ecosistemi dove erbivori e piante coesistono, assicurando che entrambi possano prosperare. Le differenze osservate nella composizione chimica dei prugnoli brucati e non brucati forniscono preziose intuizioni sulle strategie di adattamento delle piante e sulle dinamiche delle relazioni pianta-erbivoro negli ecosistemi temperati.

Future ricerche possono esplorare ulteriormente queste interazioni e le loro implicazioni per la gestione delle popolazioni faunistiche e dei loro habitat.

Analizzare come le singole piante reagiscono al pascolo a lungo termine aiuterà a comprendere gli aspetti evolutivi delle difese delle piante e delle preferenze alimentari negli erbivori. Comprendere queste relazioni è vitale per migliorare la biodiversità e garantire la salute degli ecosistemi naturali.

Fonte originale

Titolo: To be browsed or not to be browsed: differences in nutritional characteristics of blackthorn Prunus spinosa subject to the long-term pressure of herbivores

Estratto: The impact of ungulates on temperate forest vegetation has been investigated for a long time. Numerous studies on food selection have identified the palatable plant species preferred by large European herbivores. However, intra-specific food selection and the question why particular plants of a given species are ignored during foraging have been neglected in the literature. In central Europe, Blackthorns Prunus spinosa growing in abandoned pastures are an important component of the red deers Cervus elaphus diet. In areas densely populated by deer, annual shoot browsing produces dwarf shrubby forms of blackthorns. However, some blackthorns are not browsed by ungulates and tend to adopt a tree-like form. The existence of distinct, browsing-dependent growth forms of blackthorns raises the question of inter-individual differences in the nutritional composition of plants. Based on factor analysis, we discovered differences in nutritional composition between browsed and unbrowsed blackthorns that might explain the individual plant-related drivers of red deer food preferences. The leaves of browsed blackthorns contained higher concentrations of C, N, P and Cu but lower levels of Ca and Mg than unbrowsed ones. Moreover, browsed blackthorns had a higher water content and higher concentrations of insoluble proteins, chlorophylls and carotenoids. We highlight the fact that the nutritional characteristics of an individual plant may explain the observed food selection pattern, leading to the unhindered growth of a fraction of the blackthorn population, in spite of severe pressure on the part of ungulate herbivores. The results of this study underline the important role of herbivores in the dynamics of plant communities, in which ungulates may mediate the persistence of certain individuals of a given species. HighlightsO_LIBrowsing by ungulates leads to the formation of dwarf shrubby forms in blackthorns C_LIO_LISome blackthorns are unbrowsed and adopt a tree-like form C_LIO_LIBrowsed blackthorns differ in chemical composition from unbrowsed ones C_LIO_LIThe nutritional profile of a given plant may influence food selection by ungulates C_LI

Autori: Michal Ciach, V. Facciolati, M. Zarek, E. Blonska, J. Lasota, O. Orman

Ultimo aggiornamento: 2024-04-06 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588043

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.04.588043.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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