Учёные установили, что растительные сообщества Альп, преимущественно состоящие из холодоустойчивых трав, сформировались на разных континентах почти одновременно — около 14 миллионов лет назад. В это время климат Земли стал более суровым, из-за чего появилось множество новых видов растений, способных расти при низких температурах. Поскольку альпийские сообщества, характерные как для высокогорий, так и Арктики, особенно чувствительны к изменениям климата, знание их истории может быть полезным для их сохранения. поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Taxon.
Ветреница нежная (Anemone blanda). Источник: Андрей Эрст
Арктическая тундра и горные районы обладают очень похожей растительностью, которую называют альпийскими сообществами. В этих сообществах нет деревьев, а преобладают травы, приспособленные к бедным почвам и низким температурам. Изменения климата представляют угрозу таким экосистемам, так как влияют на состав, плотность и распределение растительности. Кроме того, активное освоение природных ресурсов человеком может привести к потере редких видов арктических растений. Чтобы понять, как сохранить альпийские растительные сообщества и предсказать возможные изменения в них, важно изучить их историю формирования.
Исследователи из Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (Новосибирск) с коллегами исследовали Формирование этих экологических систем можно проследить по распространению ветреницы по территории Северного полушария. AnemoneЦветки этого рода невелики и бывают белого, желтого, красного или других цветов. Ветреница растёт в самых разных условиях: от низменных до высокогорных зон, на лугах, в лесах, тундре. Широкое распространение ветреницы делает её удобной моделью для наблюдения за эволюцией растительных сообществ.
Учёные провели секвенирование – установили порядок нуклеотидов в ядревой и хлоропластной ДНК – для двухсот видов ветрениц. На основании полученных данных авторы создали филогенетическое дерево рода. AnemoneИсследование позволило установить время появления различных видов ветрениц и пути их распространения по северной части Земного шара.
Для исследования мы использовали как растения, собранные в ходе экспедиций, так и гербарные образцы из Китая, Франции, Америки и России. Гербарные фонды — ценный источник информации о внешних признаках, распространении растений и их видовой принадлежности. ДНК в таких коллекциях сохраняется длительное время. В предыдущей работе мы расшифровали последовательность ДНК, выделенной из образцов 1940-х годов», Руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Андрей Эрст, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Центрального сибирского ботанического сада СО РАН, рассказывает.
Исследование выявило, что первые виды этого рода… Anemone В неальпийских местообитаниях равнин Восточной Азии появились примерно 31 миллион лет назад. Приблизительно 14 миллионов лет назад ареал ветрениц расширился на альпийские зоны из-за похолодания климата. Альпийские линии ветрениц в разных регионах Северного полушария — Азии, Европе и Северной Америке — сформировались почти одновременно.
Ветреница Ричардсона (Anemone richardsonii). Источник: Андрей Эрст
Авторы также проанализировали данные из более ранних исследований О происхождении альпийских линий у травянистых растений, например, ревеня ( Rheum), лапчатка (Potentilla), люпин (Lupinus), кислица (OxalisПоявившиеся на различных континентах около того же времени, что и альпийские виды ветреницы, эти линии указывают на синхронное формирование альпийских растительных сообществ примерно 14 миллионов лет назад.
«Цель работы – изучить эволюцию растительных сообществ Арктики и альпийских зон, а также выявить влияние на них геологических и климатических изменений. Понимание этапов развития этих флору поможет раскрыть историю и происхождение низкотемпературных флор Северного полушария. , — подводит итог Андрей Эрст.
В исследовании принимали участие сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск), Университета Сорбонны (Франция), Институт ботаники под эгидой Китайской академии наук. (Китай) и Ботанического сада Миссури (США).
Пресс-служба Российского научного фонда предоставила информацию и фотографии.