Обобщены опубликованные данные о распространении видов цианобактерий и печеночников на архипелаге Шпицберген, выявлено 85 новых для архипелага видов цианобактерий, два вида печеночников, описаны ранее неизвестные науке виды этих групп; проведена оценка механизмов адаптации высших сосудистых растений Западного Шпицбергена, которые можно использовать для мониторинга глобальных климатических изменений: ученые подведомственного Минобрнауки России Полярно-альпийского ботанического сада-института (ПАБСИ) Кольского научного центра РАН подвели итоги многолетних экспедиций на Шпицберген.
Кассиопея четырехгранная — один из распространенных для Шпицбергена видов. Источник фото: Полярно-альпийский ботанический сад-институт
Архипелаг Шпицберген расположен в высокой Арктике, и в его пределах наблюдается смена растительных зон от типичных тундр до полярных пустынь. На самом севере условия экстремальные и растительный покров сильно разрежен. Вся территория архипелага имеет сложный рельеф – здесь горы чередуются с долинами рек и ледников. По своей геологической структуре архипелаг также неоднороден. Это влияет на разнообразие экологических условий местообитаний растений и способствует высокому видовому богатству. На климат архипелага смягчающее влияние оказывает Гольфстрим, перепады температур здесь не такие резкие, как в восточных районах Евразии. Уникальный набор внешних факторов создает мозаичные условия и позволяет расти на Шпицбергене многим видам мохообразных, лишайников, цианобактерий. Общее разнообразие этих групп выше, чем на Земле Франца-Иосифа или Новой Земле.
Ученые ПАБСИ изучают видовой состав растений архипелага Шпицберген, выявляют биоразнообразие неизученных районов, составляют карты распространения растений.
Как отмечают в научном центре, ботаника сегодняшнего дня – это комплексная наука. Для того чтобы получить новые данные, мало организовать и провести сложные экспедиционные работы. Требуется скрупулезно определить и описать собранный материал. В связи с пандемией и затрудненной логистикой в 2021 году экспедиция ПАБСИ на Шпицберген не состоялась, поэтому внимание ученых было сосредоточено на обработке коллекций, собранных в предыдущие годы, и анализе полученных ранее результатов.
Исследователи обобщили данные по биоразнообразию и распространению цианобактерий архипелага, составили и опубликовали в журнале Polar Biology (https://link.springer.com/article/10.1007/s00300-021-02931-3) актуальный аннотированный список видов цианопрокариот (первые оксигенные фототрофные организмы, появились на Земле около 2.5 млрд лет назад, в течение 1500 млн лет господствовали среди живых организмов планеты, обеспечили переход к кислородной атмосфере). Последний раз подобная работа публиковалась в 1996 году.
Впервые для территории архипелага ученые выявили 85 видов цианобактерий, актуализировали данные об их местонахождениях, экологии, распространении. Обобщённый список может послужить основой мониторинга цианопрокариот в арктических условиях, а также использоваться для оценки трансформации природных процессов.
Аналогичная работа была проделана и для своеобразной группы мохообразных – печеночников (опубликована в журнале Arctoa). Актуальный список видов включает 105 таксонов, находки еще пяти видов представляются сомнительными, a 51 вид, приводившийся ранее для архипелага, исключен из состава флоры. Два вида приведены для флоры Шпицбергена впервые.
Также были описаны новый для науки вид цианобактерий Nodosilinea svalbardensis и вид печеночников Lophozia svalbardensis.
«Составление чек-листов, таксономические исследования, описание новых видов, составление флористических списков, картографирование и создание электронных баз данных по биоразнообразию – это необходимая основа разработки принципов и технологий сохранения, восстановления различных форм жизни во всем их многообразии, а также основа для изучения трансформаций экосистем», – рассказывает к.б.н., заместитель директора по научной работе Полярно-альпийского ботанического сада-института КНЦ РАН Денис Давыдов.
Представитель печёночников пелтолепис квадратный. Источник фото: Полярно-альпийский ботанический сад-институт
В прошлом году ученые провели оценку пластичности фотосинтетического аппарата и механизмов адаптации высших сосудистых растений Западного Шпицбергена. Для поддержания нормальной физиологической функции и выживания в неблагоприятных условиях окружающей среды растения имеют различные защитные механизмы. Исследователи выяснили, что у растений, у которых доминируют ненасыщенные жирные кислоты в мембранах клеток, низкая функциональная активность, кроме того, они имеют ограничения при распространении. Это касается, в частности, карликовой березки – ее можно наблюдать только в одном месте Шпицбергена.
В 2022 году ученые планируют продолжить изучение материалов, собранных во время экспедиций на архипелаг.
Справка
Комплексное исследование экосистем Шпицбергена сотрудниками Полярно-альпийского ботанического сада-института (ПАБСИ) ведется с 2004 года. В рамках экспедиционного выезда в летний период регулярно проводились полевые работы не менее чем в двух различных территориях ежегодно.
Экспедиционный отряд ПАБСИ обычно составляет 10-12 человек – это две группы, одна занимается флористическими работами, вторая изучает процессы почвообразования и особенности пигментного состава растений, исследует процессы фотосинтеза, газообмена, продуктивности арктических сообществ. Такие работы чрезвычайно актуальны, так как позволяют отследить, происходят ли глобальные климатические изменения.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Минобрнауки России
Источник фото: Полярно-альпийский ботанический сад-институт
