Растения ищут убежище на динамично меняющейся планете

Растения, как животные и люди, ищут убежище от изменения климата. Их перемещение влечёт за собой целые экосистемы. Чтобы понять, почему и как растения перемещались по ландшафтам на протяжении времени, исследователи в области охраны природы предлагают новый концептуальный подход. Ключом к защите биоразнообразия в будущем может стать понимание прошлого.

Дженни Макгуайр и её коллеги представили специальный выпуск The Proceedings of the National Academy of Sciences "Прошлое как линза для сохранения биоразнообразия на динамично меняющейся планете". В нём они обозначили ключевые вопросы для успешных природоохранных усилий в будущем. Работы выпуска объединяет анализ сложной и постоянно меняющейся динамики, вызванной изменением климата и способов землепользования. Эти факторы взаимодействуют во времени, создавая динамичные изменения, что иллюстрирует необходимость включения временной перспективы в стратегии сохранения, заглядывая в глубокое прошлое.

Один из примеров — исследование Макгуайр о растениях Северной Америки, которое изучает, как и почему они перемещались географически с течением времени, куда направляются и почему это важно.

"Растения меняют свои географические ареалы, и это происходит, осознаём мы это или нет", — говорит Макгуайр. Изучение динамики экологических ниш растений на протяжении тысяч лет помогает понять, как виды адаптируются к изменению климата, и научиться защищать биоразнообразие в условиях грядущих быстрых изменений.

Климатическая верность: новая метрика для понимания уязвимости

Первый шаг — понять, какие растения демонстрируют "климатическую верность". Это означает, что растение остаётся верным своей предпочитаемой климатической нише, часто мигрируя на тысячи лет, чтобы оставаться в идеальной среде обитания. Растения без климатической верности склонны адаптироваться на месте.

Для изучения деревьев Макгуайр и бывший постдок Yue Wang проанализировали данные пыльцы из Neotoma Paleoecology Database, содержащей данные ископаемой пыльцы из осадочных кернов по всей Северной Америке. Они изучили 13 240 образцов ископаемой пыльцы из 337 локаций. Данные по 16 основным таксонам растений были разделены на шесть временных интервалов по 4000 лет, начиная с 18 000 лет назад до наших дней.

Это позволило увидеть климатическую верность разных таксонов растений. Например, когда 18 000 лет назад отступали ледники, ель и ольха перемещались на север, чтобы сохранить прохладу своих местообитаний.

Ключевые выводы:

• Большинство видов растений в Северной Америке за последние 18 000 лет демонстрировали долгосрочную климатическую верность.
• Растения, мигрировавшие дальше, лучше отслеживали изменения климата.
• Способность к расселению влияет на успех: мелкие семена ивы могут разлетаться на большие расстояния, а крупные семена ясеня расселяются лишь на короткие дистанции, что затрудняет отслеживание климата. Антропогенное нарушение местообитаний усугубляет эту проблему.

Защита ткани жизни

Исследование помогает таким организациям, как The Nature Conservancy, определять приоритетные территории, где биоразнообразие наиболее уязвимо к изменению климата.

Макгуайр и Wang определили "очаги климатической верности" — регионы с исторически сильной климатической верностью, растениям которых срочно потребуется перемещаться. Эти очаги сравнили с климатически устойчивыми регионами, определёнными The Nature Conservancy, которые могут служить убежищем. Уточнение таких приоритетов помогает заинтересованным сторонам разрабатывать эффективные стратегии для процветания жизни.

"Понимание климатической верности, будучи новой идеей, будет очень важно в будущем, особенно для расстановки приоритетов в защите разных растений", — считает Макгуайр. Эта информация помогает строить более сильные стратегии защиты биоразнообразия планеты.