Джеймс Лендемер - один из немногих, кто анализирует одну из самых необычных форм жизни в мире
Мы прибываем на пляж Купсоуг, недалеко от восточной оконечности Лонг-Айленда, туманным утром после долгой поездки из Манхэттена. После часа рыскания по зарослям дюн нет никаких признаков того, что мы ищем. «Это негламурная работа - пытаться найти что-то редкое», - говорит Джеймс Лендемер, лихенолог из Нью-Йоркского ботанического сада в Бронксе.
Мы ищем Cladonia submitis, более известную как «пляжная брокколи» - хотя «широко известная» может быть слишком щедрой. Это, по-видимому, редкий лишайник с ограниченным ареалом между Нью-Джерси и Род-Айлендом. Пляж Купсоуг в городе Брукхейвен - первая из трех остановок в нашем однодневном путешествии, чтобы задокументировать, где все еще живет лишайник.
Лендемер посвятил свою жизнь изучению этих загадочных форм жизни. Но даже он не знает, находится ли этот конкретный вид лишайников под угрозой. Это отражает состояние лихенологии в целом. Очень немногие люди занимаются фундаментальной наукой, чтобы выяснить, где какие виды живут. Лендемер - один из немногих. Без его исследований в таких местах, как Грейт-Смоки-Маунтинс и Восточное побережье, мы бы и не представляли, сколько лишайников нам грозит потерять навсегда.
Лишайники - это грибы, живущие вместе с водорослями. Гриб обеспечивает питательные вещества и укрытие, в то время как водоросли синтезируют пищу из солнечного света. Поскольку они полностью самодостаточны, им не нужно ничего, кроме солнечного света и места для якоря, они могут выжить во многих негостеприимных условиях, таких как выжженные скалы пустыни и бесплодные лавовые поля.
Тем не менее, лишайники сталкиваются со многими из тех же угроз, что и другие формы жизни: загрязнение, изменение климата и фрагментация среды обитания. Но мало того, что лишайники особенно чувствительны к изменениям, они также страдают от проблем с общественностью, как быстро объясняет Лендемер.
«Самая большая проблема в том, что никто не заботится [о них], - говорит он. Добавьте к этому общий дефицит информации, и вы получите довольно нелюбимую и заброшенную группу организмов.
И все же лишайники невероятно разнообразны. Встречаются лишайники, похожие на листья или водоросли. Есть лишайники, которые выглядят как пыльно-зеленый порошок, волокнистые кусочки взъерошенной шерсти или покрытые коркой рвотные массы. Есть синий лишайник, желтый лишайник, оранжевый лишайник и черный лишайник. Они живут на мертвой древесине и живых деревьях, камнях и почве, но иногда их видели и на ржавом металле, стекле и даже на старой обуви. Лишайники встречаются почти во всех наземных средах мира, а также в некоторых водных средах.
Лишайники не только красивы, но и функциональны. Они перекачивают питательные вещества обратно в землю и скрепляют почву. Многие, такие как картографический лишайник Rhizocarpon geographicum, являются пионерами, которые колонизируют вулканические породы, в то время как другие, такие как булыжный лишайник Acarospora socialis, растут на суровых камнях пустыни на юго-западе Америки, обогащая бедную питательными веществами среду. Когда лишайники исчезают, экосистемы теряют все эти важные функции.
«И функционально это то, что произошло сейчас», - говорит Лендемер. «Мы потеряли лишайники повсюду». Возьмите Lobaria pulmonaria, которая напоминает гроздь листьев красного дуба. Раньше он рос на востоке США и на Среднем Западе. Теперь его нет «в таких штатах, как Айова и Огайо, [и] почти нет в таких штатах, как Пенсильвания, Мэриленд и Западная Вирджиния», - написал Лендемер в электронном письме.
Более того, немногие виды заполняют экологический пробел, образовавшийся после исчезновения L. pulmonaria, объясняет в электронном письме Джессика Аллен, одна из коллег Лендемера. «Во многих местах лишайники даже физически не заменили его», - сказала она.
Лендемер и его аспирант Джордан Хоффман проводят исследование, чтобы предотвратить подобную судьбу, постигнутую Cladonia submitis. Этот вид растет только на песчаных почвах дюн и сосновых пустошах в средней части Атлантики. «Практически вся среда обитания, занятая этим видом, в той или иной степени находится под угрозой», - объясняет Хоффман. Повышение уровня моря и изменение землепользования угрожают сократить и фрагментировать эти места обитания, а пожары, которые естественным образом охватывают эти районы, по прогнозам, станут более частыми и интенсивными из-за изменения климата.
C. Submit - уникальная часть флоры Нью-Йорка и Нью-Джерси, говорит Хоффман. Как эхинацея Теннесси, которая растет на кедровых полянах штата, или калифорнийская полынь, встречающаяся исключительно в чапарале Южной Калифорнии, малый лишайник, возможно, не самый знаковый вид своего региона, но он способствует здоровью и индивидуальности. экосистемы.
Базовые записи, с которыми сравнивают Лендемер и Хоффман, были собраны в течение примерно столетия, объясняет Хоффман, и с тех пор большинство участков не посещались повторно. Из-за этих разрозненных данных двум ученым необходимо провести полное полевое исследование, повторно посетив как можно больше исторических мест, чтобы определить, в какой степени этот вид все еще присутствует. Это то, что привело нас сегодня утром на пляж Купсоуг и заставило наши многочасовые поиски в песчаной почве.
На обратном пути к машине лазерные глаза Лендемера замечают то, что может быть единственным пучком C. submitis среди участка восточного подушечного лишайника, почти идентичного вида. Он был настолько мал, что Хоффман не решался взять образец. И действительно, на следующий день в лаборатории они обнаружили, что это всего лишь толстый экземпляр восточной игольницы.
В свои тридцать пять Лендемер вырос в суровом районе Северной Филадельфии, рядом с детской площадкой, где снимался первый бой в телешоу «Принц из Беверли-Хиллз». Желая получить возможность выбраться из дома, Лендемер начал работать волонтером в Академии естественных наук, когда ему было 12 лет. В старших классах ему удалось убедить куратора Академии по ботанике дать ему полную свободу действий в коллекциях.
Примерно в это же время молодой ботаник по имени Дэвид Хьюитт пробудил интерес Лендемера к лишайникам. Уже помогая академии организовать коллекцию ископаемых растений, Лендемер решил найти и скомпилировать все образцы лишайников учреждения, представляющие первый образец вида. Однажды во время этого самостоятельного проекта ему на глаза попались два похожих образца.
“Я нашел один, который назывался одним, и я нашел другой, который назывался по-другому. И они явно были одного и того же вида», - вспоминает Лендемер. «Я подумал, что если бы я учился в старшей школе и тогда бы я мог это узнать, знаете, это для меня», - сказал он.
Мы подъезжаем к стоянке у Пайкс-Бич, где в 1936 году вдоль дюн был найден наш редкий лишайник. «Он исчез», - говорит Лендемер, осматривая дюны всего через несколько минут..
Когда мы возвращаемся к машине, он объясняет, что бесконечных массивов домов в Хэмптоне не существовало еще в 1930-х годах. «Вероятно, это основная причина отказа», - говорит он.
Жилищные постройки не просто беспокоят лишайники и другие виды в непосредственной близости; нарушение земли имеет последствия, которые распространяются наружу и могут длиться веками.
Пионеры колонизируют земли, которые были затоплены, сожжены или иным образом уничтожены. Но в конечном итоге их сменили другие формы жизни, более приспособленные к жизни в обновленной среде.
Регион созревает по мере того, как последовательные волны видов прибывают из более укоренившихся близлежащих районов, а оппортунистические первопроходцы переходят на вновь нарушенные земли. Таким образом, в здоровой экосистеме участки земли будут находиться на разных уровнях сукцессии.
Но деятельность человека затрагивает сразу большие участки земли, уменьшая размер и количество зрелых местообитаний. Без этих убежищ, обеспечивающих постоянный источник старовозрастных видов, эти виды в конечном итоге исчезнут, даже если вернется подходящая среда обитания.
«Потеряв старовозрастной лес, вы потеряете его на много веков», - говорит Хоффман, докторант.
Основное исследование Лендемера помогает лихенологам узнать больше о том, какие виды лишайников обычно обитают в той или иной местности, и дает будущим ученым основу для отслеживания изменений в популяциях лишайников.
Керри Кнудсен, коллега-лихенолог, предлагает некоторую перспективу. «Как только у вас будет хорошее представление о том, что там находится, вы сможете начать понимать, что находится под угрозой или находится под угрозой исчезновения», - говорит Кнудсен, который делит свое время между Калифорнийским университетом Риверсайд и Университетом естественных наук в Праге, Чешская Республика. В настоящее время есть только два лишайника, внесенных в список находящихся под угрозой исчезновения. С. правительство. Сравните это с 942 растениями и 1447 животными в Списке исчезающих видов.
Работа Лендемера может когда-нибудь изменить это, поскольку он добавляет огромное количество данных к нашим коллективным знаниям об организмах. «Есть где-то от 10 до 20 человек, которые занимаются довольно интенсивным коллекционированием, но никто не занимается этим на том уровне, на котором это делает Джеймс», - говорит Кнудсен. За последние 13 лет Лендемер стал соавтором описаний 127 новых видов и, по его собственным оценкам, исправил еще много неверных идентификаций.
Учитывая свою роль в Ботаническом саду Нью-Йорка, который может похвастаться второй по величине коллекцией растений и грибов в мире, Лендемер имеет хорошие возможности для того, чтобы оказать большое влияние на свою область.
«И он будет», - говорит Кнудсен. «По моему мнению, он уже лучший лихенолог в Северной Америке».
Другие тоже так думают. По словам Гэри Кауфмана, эколога растений из Университета США, Лендемер предлагает свой опыт правительственным учреждениям и экологическим группам, работающим над природоохранной деятельностью, помогая им определить районы с высоким биоразнообразием или экологической важностью для сохранения. С. Лесная служба.
Одно из исследований Лендемера выявило застой редкого лишайника Mount Sterling Script - вида, который помог открыть Лендемер - в глуши национального леса Фасга, в западной части Северной Каролины, - говорит Кауфман. Лишайник был известен только из семи небольших очагов в верховьях национального парка Грейт-Смоки-Маунтинс, сразу за границей в Теннесси. Без этих базовых полевых исследований ученые не смогут разработать стратегии управления.
По дороге к нашему третьему объекту разговор зашел о недавней производственной поездке Лендемера и Хоффмана в Северную Каролину. Эти двое присоединились к биологу из лесной службы для поиска лишайников в Национальном лесу Нантхала. На этой тропе было одно известное появление Japewiella dollypartoniana, вида, который Лендемер назвал в честь актрисы и музыканта Долли Партон в честь ее аппалачских корней и в знак признания ее благотворительности в этом районе.
«Будучи возбудимыми ботаниками, мы решили, что было бы отличной идеей совмещать фотографии лишайника Долли Партон с фотографиями Долли Партон», - говорит Хоффман. Итак, подготовив распечатки Долли, трое отправились на поиски J. dollypartoniana, а также других лишайников, которые они искали.
Они заметили небольшой корковый лишайник на тонком дереве на полпути вверх по тропе и сразу же начали позировать с ним для фотографий знаменитостей, когда появилась семья туристов. Биологи объяснили себя, а также то, как лишайник получил свое название, и его значение в экосистеме.
«Сначала они посмеивались и некоторое время шли по тропе», - говорит Хоффман. «Но вскоре они действительно вернулись! Они спросили нас, могут ли ОНИ позировать с Долли и ее лишайником!» Оказывается, туристы были большими поклонниками Партона. Это было короткое общение, но интерес путешественников к лишайникам согрел сердца ученых.
Лендемер и Хоффман полны надежд, когда мы подъезжаем к началу тропы в Dwarf Pine Plains, в нескольких милях от пляжа в деревне Вестгемптон. И их надежда оказывается вполне обоснованной: всего через несколько минут песчаные сосновые пустоши вознаграждают нас тремя зарослями Cladonia submitis. Хоффман нетерпеливо пробует лишайник, а Лендемер отправляется на поиски новых.
Через 30 минут Лендемер возвращается и объявляет, что нашел то, что он назвал «лишайником смущения».
«Очевидно, что поблизости есть тонна дерьма [C. submitis]», - говорит Лендемер, когда мы с Хоффманом осматриваем местность. «А дерьмовая тонна - это техническая сумма», - шутит он. «Определяется как более 1000 человек».
Они берут образцы и фотографии и празднуют свою удачу. «Я не думаю, что когда-либо видел столько всего в одном месте!» - восклицает Лендемер по дороге домой. Несмотря на трудности, с которыми они сталкиваются, приятно осознавать, что все еще есть области, где лишайники могут процветать.
После нашей прогулки Лендемер и Хоффман обнаружили, что C. submitis на самом деле весьма распространен там, где он встречается. Однако, несмотря на обилие лишайников на равнинах карликовых сосен, этот вид исчез во многих местах в более ранние исторические записи.
«Многие из этих исторических мест, где когда-то обитал этот вид, теперь стали задними дворами, автостоянками, ресторанами и другими типами жилых или коммерческих площадей», - объясняет Хоффман в электронном письме. Это означает, что само количество особей на участке, вероятно, не лучший показатель того, как вид будет действовать или справляться с угрозами, с которыми он сталкивается, говорит он.
Лендемер и Хоффман поделятся своей работой с Международным союзом охраны природы, который составляет Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения. МСОП только что завершил свою оценку C. submitis, и Хоффман говорит, что собранные ими данные подтверждают доводы в пользу классификации этого вида как находящегося под угрозой исчезновения.
«У нас есть много причин подозревать, что ему может угрожать опасность», - говорит Хоффман. «И было бы обидно, если бы что-то исчезло с нашего заднего двора только потому, что у нас не было достаточно данных, чтобы определить его исчезновение».
Примечание редактора от 23 августа 2018 г.: Первоначально эта статья поместила Национальный лес Фасга в восточной части Северной Каролины. Ошибка исправлена.