Forskare har länge kämpat för att förklara hur tropiska skogar kan behålla sin häpnadsväckande mångfald av träd utan att en handfull arter tar över – eller att många andra arter dör ut.

Svaret, forskare säger, ligger i jorden som finns nära enskilda träd, där naturliga "fiender" till trädslag bor. Dessa fiender, inklusive svampar och leddjur, attackera och döda många av fröna och plantorna nära värdträdet, förhindra lokal rekrytering av träd av samma art.

Fröspridare spelar också en nyckelroll i den tropiska skogens dynamik. Frön från enskilda träd som bärs en bit bort - ofta av gnagare, däggdjur eller fåglar – har en chans att etablera sig eftersom svamparna och leddjuren i den nya regionen riktar sig till olika arter. Denna begränsning av trädrekrytering nära de vuxna träden skapar en långsiktig stabiliserande effekt som gynnar sällsynta arter och hindrar vanliga, säger forskarna.

Omkullkastar tidigare teori, forskarna visar att dessa interaktioner med fiender är tillräckligt viktiga för att upprätthålla den otroliga mångfalden av tropiska skogar. Resultaten av studien publiceras denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).

"I många nordamerikanska skogar, träd tävlar om utrymmet och vissa har en nisch som gör att de kan konkurrera ut andra, " sa Taal Levi, en Oregon State University-ekolog och huvudförfattare till studien. "Douglasgranar är den art som växer bäst efter en brand. Hemlock trivs i skuggan och växer bra under ett tak. Vissa arter klarar sig bra på höjden.

"Men i tropikerna, alla trädslag verkar ha en liknande konkurrensfördel. Det finns ett överflöd av arter, men få individer av varje art. Chansen att blinka ut bör vara stor. Men det måste finnas en mekanism som hindrar en art från att bli vanlig, blir dominerande. Och det är dessa naturliga fiender som har en hög värdspecificitet."

Egbert Leigh, från Smithsonian Tropical Research Institute, beskrev bäst mångfalden av tropiska skogar i ett uttalande:"Hur kan en halv kvadratkilometer (skog) i Borneo eller Amazonia innehålla så många trädarter som 4,2 miljoner kilometer tempererad skog i Europa, Nordamerika och Asien kombinerat?"

Levi sa att vissa tropiska skogar har så många som 1, 000 olika trädslag som lever i samma allmänna område. Idén om naturliga fiender som begränsar rekryteringen av unga träd är inte ny, han sa, och faktiskt ställdes för nästan ett halvt sekel sedan av två vetenskapsmän i vad som har blivit känt som Janzen-Connell-hypotesen.

Även om Janzen-Connell-effekter borde hindra en art från att ta över, de förklarar eller förutsäger inte hur tusen trädslag kan upprätthållas tillsammans. Faktiskt, tidigare forskare föreslog att Janzen-Connell-effekterna bara kunde upprätthålla ett fåtal arter, och var således relativt oviktiga för det övergripande upprätthållandet av den tropiska skogens mångfald.

Istället, Levi och hans kollegor från University of Florida, Oregon State, och James Cook University i Australien säger att denna nära relation mellan träd och deras naturliga fiender är nyckeln till tropisk skog mångfald. De fann att om svampar, leddjur och andra naturliga fiender producerar även små zoner runt träd där ett nytt träd av samma art inte kan etablera sig, då kan de mycket höga nivåerna av träddiversitet som observeras i tropiska skogar bibehållas nästan på obestämd tid.

"Det finns en "fröskugga" runt vuxna träd och en del flyr kurvan och tar sig ut, tillåter rekrytering i andra områden tills de värdspecifika fienderna har etablerat sig på den nya platsen, " sa Levi. "Det är därför det är ytterst viktigt att upprätthålla den biologiska mångfalden hos fåglar och däggdjur i dessa skogar, eller så kommer rekryteringen så småningom att minska - särskilt i överjagade områden."

Levi är i Oregon State Department of Fisheries and Wildlife, i lantbrukskollegiet.