Исследование различий и удивительного сходства северных и южных берёз

Исследование Антти Тенканена было посвящено изучению берёз повислых (Betula pendula), происходящих из разных широт Финляндии. В полевых и климатических камерах он изучал их признаки, а также способность к акклиматизации и адаптации к изменению климата.

Масштабный эксперимент

Тему определил масштабный эксперимент Группы экологической физиологии растений Университета Восточной Финляндии (UEF). В трёх полевых локациях выращивали сотни клонально размноженных (методами тканевой культуры) сеянцев берёзы из шести разных широт. Берёза служит модельным организмом — она быстро растёт, цветёт, легко размножается in vitro, и её геном был секвенирован несколько лет назад.

Ключевые различия северных и южных популяций

В эксперименте сравнивали деревья из Пункахарью (юг) и Киттиля (север). Выявлены стратегии адаптации к разным условиям:

• На севере короткий и прохладный вегетационный период, но полярный день (непрерывный свет). Южнее летние ночи включают период темноты/сумерек.
• Северные берёзы демонстрируют более высокую чистую фотосинтезирующую способность и газообмен на единицу площади листа. Их относительная скорость роста в высоту была сравнима или даже лучше.
• Однако они направляют больше биомассы в подземные корни, а из-за короткого сезона их реальный прирост в высоту меньше.
• В экстремальных условиях Лапландии особенно важна освещённость — источник энергии для фотосинтеза. У северных деревьев меньше листьев, поэтому в каждый из них делается больше "инвестиций".

Неожиданное сходство

Несмотря на различия, обнаружены и важные сходства:

• Оптимальная температура для фотосинтеза была почти одинаковой.
• Схожей была и продолжительность жизни листьев.

Выводы и значение

Сходство признаков у деревьев разного происхождения, выращенных в одинаковых условиях, говорит об их способности к акклиматизации.

"Разные популяции берёзы хорошо способны акклиматизироваться к изменениям", — отмечает Тенканен.

Результаты помогут точнее прогнозировать рост берёзы и секвестрацию углерода. Беспокоиться о выживании вида не стоит, но пределы его адаптационных способностей ещё не до конца изучены.

"Изменение климата несёт неопределённости и неизвестные риски", — заключает исследователь.

В будущем важно изучить, как северные популяции смогут использовать преимущества более длинного вегетационного периода.