Эволюция тропической альпийской флоры африканских «небесных островов»: молодость, нарушения и незавершённость

Новое исследование, опубликованное в PNAS, раскрывает эволюционное происхождение уникального ботанического разнообразия высокогорных районов Африки.

На вершинах высоких гор в тропиках Африки существуют уникальные сообщества высокоадаптированных, часто причудливых растений. Гигантские розеточные сенецио и лобелии возвышаются над карликовыми кустарниками и другими видами, выработавшими стратегии для сопротивления экстремальным суточным колебаниям: зимние, часто ниже нуля температуры ночью сменяются летними условиями с высокой инсоляцией днём — и так круглый год. Эти «небесные острова» возвышаются над морем совершенно иной равнинной тропической растительности. Они изолированы и уникальны.

Марта Кандзиора, недавняя стипендиатка MSCA Widening в CUNI, является ведущим автором новой статьи. Она и её коллеги проанализировали геномные данные беспрецедентно широкого набора афроальпийских растений, используя новые методы, разработанные Кандзиорой. Исследование выявило динамичную эволюционную историю этой удивительной флоры: частые колонизации из удалённых умеренных зон на более высоких широтах, за которыми следовали вымирания, вероятнее всего вызванные изменениями климата во время ледниковых циклов.

Вымирание и повторное заселение афроальпийской флоры могли быть частыми в эволюционном масштабе времени — в данном случае в основном за последние 5–10 миллионов лет. Однако это ничто по сравнению со скоростью современных вымираний, вызванных деятельностью человека. Сегодня целые экосистемы страдают от антропогенного изменения климата. Помимо разрушения среды обитания (особенно из-за перевыпаса), афроальпийская флора будет особенно уязвима к вызванному человеком потеплению климата, так как оно сокращает альпийскую среду обитания до всё меньших площадей на больших высотах.

Эта работа — последняя в серии статей Кандзиоры и международных коллег, проливающих свет на происхождение растительных групп, встречающихся в тропических альпийских зонах — не только Африки, но и гораздо более обширных Парамо в высоких Андах Южной Америки. Текущие исследования с использованием передовых геномных данных и биоинформатических инструментов направлены на поиск общих процессов, лежащих в основе диверсификации растений в этих увлекательных местообитаниях.