Woody vinstockar, kända som lianer, konkurrerar intensivt med träd och deras antal ökar i många tropiska skogar runt om i världen. En ny studie vid Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) i Panama visar att lianer hindrar kronträd från att producera frukt, med potentiellt långtgående konsekvenser för andra växter och djur.

"Lianer är välkända som rivaler till träd i tropiska skogar eftersom lianer tävlar med träd om solljus; fram till denna studie, dock, vi visste inte i vilken utsträckning lianer faktiskt minskar reproduktionen av tropiska träd, säger Stefan Schnitzer, forskarassistent vid STRI och Mellon framstående professor i biologi vid Marquette University.

Lianer klättrar uppför trädstammar i det solbelysta skogstaket, där de sprider sina löv och minskar ljuset som är tillgängligt för just de träd som stöder dem. Lianer har en konkurrensfördel jämfört med träd eftersom de inte investerar så mycket energi i att göra stora stjälkar för att försörja sig – istället använder de arkitekturen hos sina värdträd. Rotade i jorden, lianer konkurrerar också med sina värdträd om vatten, näringsämnen och andra underjordiska resurser.

Schnitzers team arbetar i Panama vid Barro Colorado Nature Monument, en av de bäst studerade tropiska skogarna i världen. De etablerade 16 försöksområden där alla träd och lianer som var mer än en centimeter i diameter identifierades till art, taggade, kartlagt och uppmätt. Under 2011, de skar alla lianerna i åtta av tomterna, lämnar lianerna i de andra åtta tomterna för jämförelse.

Under 2012, de undersökte växterna som växte på marken under träden för att se hur många som producerade blommor och frukt. De gjorde samma sak för träden i krontaket 2013. De upprepade dessa räkningar igen 2016, fem år efter det första avlägsnandet av lianer.

Effekterna av att ta bort lianerna var dramatiska. Bara två år efter att lianerna togs bort, antalet trädkronor med frukt var 173 procent högre i de skiftningar där lianerna togs bort än i de skiftningar som fortfarande hade lianer. Dessutom, antalet trädslag med frukt var 169 procent högre, och fruktbärande individer hade 50 procent mer av sina baldakiner täckta med frukt. Fördelen var ihållande:fem år efter att lianer hade tagits bort, antalet kronträd med frukt var 150 procent högre, antalet trädslag med frukt var 109 fler och fruktträd hade 31 procent mer av sin krona täckt av frukt. Däremot Borttagning av lianer ökade reproduktionen i palmer och växter under växter endast något.

Medan tidigare experimentella studier har visat att lianer påverkar reproduktionen hos enstaka trädslag, detta är den första experimentella studien som visar lianernas effekter på reproduktionen av ett helt trädsamhälle. När lianer förökar sig i tropiska skogar, deras undertryckande av trädreproduktion kan förändra dynamiken i skogens förnyelse och hota upprätthållandet av den höga mångfalden av dessa skogar. Eftersom frukt producerad av träd är en kritisk födoresurs för många tropiska skogsdjur, inklusive apor, fåglar och insekter, Att minska dess tillgänglighet kan äventyra djursamhällen.

"Vi misstänkte att lianer kunde ha en negativ effekt på trädens reproduktion, men styrkan i effekten, bara fem år efter att ha klippt lianerna, var överraskande", sa Maria Garcia León, huvudförfattaren, som började arbeta med Schnitzer som grundutbildning vid University of Panama och nu är verksamhetschef för Schnitzer-labbet. "Fröna från de flesta lianer i de tropiska skogarna i Amerika sprids med vinden, medan de flesta trädens frön och frukt sprids av djur - därför, lianer minskar produktionen av trädfrukter men de kompenserar inte för det genom att producera sin egen frukt, som, potentiellt, kan beröva djuren mat."