Исследование поддерживает усиление охраны ледниковых рефугиумов на юго-востоке США
Во время последнего ледникового периода ледники покрывали обширные территории Северной Америки. Однако некоторые регионы, включая южные Аппалачи и побережье Мексиканского залива, имели более умеренный климат, где растения и животные могли выживать и процветать. Из этих регионов, называемых ледниковыми рефугиумами, популяции расселялись на север по мере отступления ледников.
Новое исследование ученого из Университета Клемсона Мэттью Коски и его коллег подтверждает необходимость усиления мер по сохранению ледниковых рефугиумов из-за их высокого генетического разнообразия.
"Эти регионы являются источником генетического разнообразия для остальных частей ареалов видов к северу от нас. Сохранение этих местообитаний на юго-востоке жизненно важно и имеет значение для других районов страны", — заявил Коски.
Если потребуется принудительная миграция видов (посадка популяций за пределами их текущих границ ареала), возможность отбора образцов из регионов с высоким генетическим разнообразием будет критически важна.
"Если у нас не будет этих местообитаний, то это разнообразие исчезнет", — подчеркнул Коски.
Потепление после последнего оледенения происходило гораздо более постепенно, чем нынешние изменения, вызванные антропогенным изменением климата.
"Эти южные границы ареалов переживают гораздо более теплые и часто более засушливые условия, чем когда-либо. Смогут ли эти популяции в ледниковых рефугиумах, где существует наибольшее генетическое разнообразие, быстро отреагировать на изменение климата? Ожидается, что популяции на северной границе ареала будут способствовать расширению на север по мере продолжения потепления, но они также наиболее генетически обеднены. Это создает интересные сценарии того, что произойдет на каждой из границ ареала при продолжении изменения климата", — пояснил ученый.
Исследование на примере Campanula americana
Campanula americana (Американский колокольчик) — это опыляемое насекомыми травянистое растение с эффектными пурпурными цветками, встречающееся в восточной части Северной Америки.
Используя методы популяционной генетики, исследователи выявили несколько локаций, служивших ледниковыми рефугиумами для этого вида в период плейстоценового оледенения: один в районе побережья Мексиканского залива («Глубокий Юг»), другой — на плато Аппалачей (ныне восточный Кентукки).
После сбора семян из 24 популяций растения и проведения контролируемых скрещиваний в теплице ученые показали, что популяции, ближайшие к ледниковым рефугиумам, обладают наибольшим потенциалом к видообразованию.
Было обнаружено, что гибридный спад (тип репродуктивной несостоятельности, наблюдаемый у «внуков» гибридов) сильнее выражен у гибридов, полученных от популяций, близких к рефугиумам, и снижается у гибридов, близких к передовой границе ареала.
Хотя исследование Коски ограничилось одним цветковым растением, он ожидает увидеть аналогичные результаты и для других видов.
"Мы ожидаем повышенного генетического разнообразия на юге", — заключил он.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.