Исследовательская повестка для несосудистых фотоавтотрофов в условиях изменения климата

Несосудистые фотоавтотрофы (НФА), включая мхи, лишайники, наземные водоросли и цианобактерии, — это организмы, получающие энергию из света, но лишённые сосудистой ткани для транспорта воды и питательных веществ, как у высших растений. Не имея корней, они полагаются на прямое поглощение воды из атмосферы или из приповерхностного слоя почвы.

Поскольку потерю воды нельзя активно контролировать, организмы часто обезвоживаются. Однако, в отличие от большинства высших растений, НФА способны в значительной степени адаптировать свой метаболизм к этим резким колебаниям содержания воды, что делает их распространённой формой растительности во многих засушливых экосистемах, таких как пустыни, тундры и высокогорья.

НФА считаются важными для функционирования экосистем во многих регионах мира, поскольку, например:

• отвечают примерно за 50% поступления азота в природные экосистемы благодаря симбиозу с азотфиксирующими бактериями;
• контролируют распределение и эвапотранспирацию осадков в лесах;
• влияют на приземную температуру воздуха;
• формируют торфяные экосистемы, которые запасают, по оценкам, 30% глобального почвенного углерода;
• образуют биоплёнки (биокорки), защищающие поверхность почвы от водной и ветровой эрозии.

Современные исследования показывают, что изменение климата может представлять серьёзную угрозу для НФА с серьёзными последствиями для многих регионов мира. Однако степень влияния этого на связанные экосистемы остаётся крайне неопределённой.

«Мы обнаружили, что экосистемные функции НФА, вероятно, будут существенно затронуты изменением климата, и что необходимо лучшее количественное понимание некоторых ключевых процессов, например, потенциала акклимации, реакции на повышенное содержание CO₂, роли микробиома и обратной связи от изменений в экосистеме к климату. Мы предлагаем интегративный подход с инновационными кросс-методными лабораторными и полевыми экспериментами и экофизиологическим моделированием, для которого необходима устойчивая научная коллаборация в исследованиях НФА», — сообщает первый автор исследования, профессор д-р Филипп Порада с кафедры биологии Гамбургского университета.

Статья опубликована в журнале New Phytologist.