foreste, soprattutto foreste tropicali, ospitano migliaia di specie di alberi, a volte da decine a centinaia di specie di alberi nella stessa foresta, un livello di biodiversità che gli ecologi hanno faticato a spiegare. In un nuovo studio pubblicato sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS) , i ricercatori dell'Istituto internazionale per l'analisi dei sistemi applicati (IIASA) ei loro colleghi in Australia stanno ora fornendo un primo modello che chiarisce i meccanismi ecologici ed evolutivi alla base di questi modelli naturali.

"Le foreste in particolare e la vegetazione in generale sono fondamentali per comprendere la biodiversità terrestre, servizi ecosistemici, e dinamica del carbonio, ", afferma Ulf Dieckmann, direttore del programma IIASA Evolution and Ecology. Le piante forestali crescono a diverse altezze e a diverse velocità, con gli alberi più alti che assorbono la maggior quantità di luce solare, e alberi e arbusti più corti che si accontentano dei livelli inferiori di luce solare che filtrano attraverso la chioma. Queste specie tolleranti all'ombra a crescita lenta sono disponibili in un numero inaspettatamente elevato di varietà, infatti, molto più di quanto i modelli ecologici siano stati in grado di spiegare fino ad ora.

La teoria ecologica tradizionale sostiene che ogni specie su questo pianeta occupa la propria nicchia, o ambiente, dove può prosperare in modo unico. Però, identificare nicchie separate per ogni specie è stato difficile, e potrebbe essere impossibile, soprattutto per la pletora osservata di alberi tropicali tolleranti all'ombra. Ciò solleva la domanda fondamentale:sono davvero sempre necessarie nicchie separate per la convivenza delle specie?

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno combinato la fisiologia degli alberi, ecologia, ed evoluzione per costruire un nuovo modello in cui le specie arboree e le loro nicchie coevolvono in mutua dipendenza. Mentre i modelli precedenti non erano stati in grado di prevedere la coesistenza di un'elevata biodiversità di specie tolleranti all'ombra per lunghi periodi di tempo, il nuovo modello dimostra come le differenze fisiologiche e la competizione per la luce portino naturalmente a un gran numero di specie, proprio come in natura. Allo stesso tempo, il nuovo modello mostra che le specie arboree intolleranti all'ombra a crescita rapida si evolvono per occupare nicchie strette e ben separate, considerando che le specie arboree a crescita lenta tolleranti all'ombra si sono evolute per occupare una nicchia molto ampia che offre spazio sufficiente per la coesistenza di un intero continuum di specie diverse, di nuovo, proprio come osservato in natura.

Fornire una comprensione più completa degli ecosistemi forestali, il modello risultante potrebbe rivelarsi utile per i ricercatori che lavorano sul cambiamento climatico e sulla gestione delle foreste. Dieckmann dice, "Speriamo che questo lavoro si traduca in una migliore comprensione degli impatti umani sulle foreste, compresa l'estrazione del legname, controllo del fuoco, frammentazione dell'habitat, e il cambiamento climatico».