Глобальные изменения угрожают высокогорным растениям, способным адаптироваться к новым условиям

Высокогорные растительные сообщества — одна из наиболее уязвимых групп к глобальным изменениям. Это явление может угрожать видам, обитающим в самых высокогорных районах, таким как Saxifraga longifolia, растение в Пиренеях, обладающее сложными механизмами адаптации к изменениям окружающей среды.

Таков один из выводов исследования, опубликованного в научном журнале Plant Physiology экспертами из Университета Барселоны и Пиренеского института экологии (IPE-CSIC).

Как это растение реагирует на глобальные изменения?

Saxifraga longifolia — многолетнее травянистое растение, популяции которого распространены на скалах и утёсах Пиренеев. Впервые проанализирована физиологическая реакция и механизмы клеточной защиты, которые растение использует для адаптации к изменениям в горных экосистемах.

По словам профессора Серджи Мунне-Боша, текущие глобальные изменения могут повлиять на физиологию и уровень смертности этих видов: «Если глобальные изменения продолжатся и усилятся со временем, это, вероятно, поставит под угрозу некоторые виды растений — с возможной потерей биоразнообразия — и заставит другие виды перемещаться и жить на больших высотах».

Согласно исследованию, «уровни α-токоферола, соединения из витамина E, увеличиваются в популяциях S. longifolia, находящихся на большей высоте (2100 метров)». α-токоферол защищает листья от высокой солнечной радиации — обычной для высокогорного климата — и «помогает растению защититься от окислительного повреждения, снижая уровни окисления липидов в высокогорных популяциях».

В самых высоких районах этих экосистем популяции демонстрируют клоновый рост — «характеристику, наблюдаемую только в популяциях на больших высотах». Кроме того, альпийские популяции имеют более низкую скорость пополнения и более высокую смертность молодых растений, поэтому преобладают более крупные растения. У этого растения смертность не связана с размером, как утверждалось для других видов.

Неопределённое будущее для высокогорных растений

С ростом глобальной температуры засухи становятся всё более частыми; возрастает риск лесных пожаров и, следовательно, вымирания видов (особенно эндемичных). Биом перемещается на большие высоты, конкуренция между растениями усиливается, а микросреды обитания, позволяющие существовать многим видам, адаптированным к высокогорьям, начинают исчезать.

«A priori, S. longifolia не сможет успешно адаптироваться к будущим изменениям в естественных экосистемах в условиях глобальных изменений», — говорит Альба Котадо. «В своей текущей естественной среде обитания S. longifolia не имеет проблем с конкуренцией с другими видами. Но трансформация растительных сообществ в этих экосистемах влечёт за собой усиление конкуренции, и это затрагивает медленнорастущие растения, нуждающиеся в высокой световой радиации и привыкшие к холодной погоде, такие как S. longifolia». Кроме того, отсутствие генетического разнообразия, вызванное пространственной изоляцией разных популяций, добавляет ещё одно препятствие для того, чтобы этот вид столкнулся с новыми экологическими ситуациями.

Сохранение, защита и восстановление

Изучение таких видов растений, как S. longifolia, может улучшить понимание ключевых механизмов жизни в высокогорьях, не только на индивидуальном уровне (активация различных биохимических механизмов), но и на популяционном (новые репродуктивные стратегии). «Знание об этих механизмах позволит противостоять будущим вызовам в области улучшения растений, сохранения экосистем и смягчения последствий глобальных изменений», — говорит Альба Котадо.

Таяние ледяных шапок — ещё одна большая проблема, поскольку оно может оказать большое влияние на подземные водные ресурсы. Стратегия Европейского союза для Альпийского региона (EUSALP) признаёт альпийские регионы природным наследием, имеющим большое значение для сохранения и защиты уникальных экосистем в горных районах. «Сохранение, защита и восстановление — три ключевых момента для смягчения воздействий: избегание ситуаций риска пожара, лесовосстановление, улучшение управления водным балансом, среди прочих действий».