Затоплянето на климата принуждава растенията да се конкурират помежду си
Изменението на климата трансформира екосистемите с тревожна скорост. Докато се обръща огромно внимание на загубата на скотски типове, растенията също изчезват. От 1750 година насам към 600 растителни типа са изчезнали — два пъти повече от изгубването на животните. Въпреки това, малко се знае за това кои растения са най-застрашени и по какъв начин измененията в биоразнообразието засягат екосистемите.
Учените от института Алфред Вегенер погледнаха надълбоко в предишното, с цел да отговорят на тези въпроси. Използвайки антична ДНК, непокътната в езерни утайки, те възвърнаха по какъв начин животът на растенията се е трансформирал преди 15 000 и 11 000 години — по време на интервала на доста световно стопляне. Това изследване, неотдавна оповестено в списание Nature Communications, хвърля светлина върху това по какъв начин минали изгубвания могат да предскажат бъдеща загуба на биоразнообразие. Проучването дава по-ясна картина за това по какъв начин растителните общности се трансформират при изискванията на стопляне и какво може да значи това за екосистемите през днешния ден.
Забравената страна при изгубването на растенията
Загубата на растения рядко се трансформира в заглавия, макар че те са основата на живота. Много хора признават изгубването на огромни бозайници като вълнистия мамут, само че малко на брой се замислят за растенията, които са изчезнали дружно с тях. Този пропуск частично се дължи на компликацията при проучването на изгубването на растения. Традиционните способи разчитат на фосилизиран прашец, който не постоянно може да разпознава обособените типове.
„ Всички знаят, че вълнестият мамут е липсващ, само че на процедура никой не загатва растенията, които са били изгубени в края на последния ледников интервал “ — споделя професор Улрике Херцшу от института „ Алфред Вегенер “. „ Доскоро ни липсваха подобаващи способи за в детайли проучване на изгубването на растителните типове. “
За да преодолеят този проблем, откривателите са употребявали модерни техники за добиване и разбор на антична ДНК от езерни утайки. Тези отлагания съдържат генетичен материал от растения, живели преди 30 000 години. Чрез обогатяване и секвениране на тези ДНК фрагменти учените биха могли да ги сравнят със актуалните бази данни и да реконструират предишните растителни общности.
Изменението на климата трансформира взаимоотношенията сред растенията
Изменението на климата визира освен кои растения оцеляват, само че и по какъв начин те взаимодействат между тях. Проучването сподели, че растителните общности претърпяват трагични промени с изменящите се температури.
„ Вече успяхме да определим в елементи по кое време и къде са се появили и изчезнали типове в Аляска и Сибир “ — сподели Улрике Херцшу. „ Нашето изследване демонстрира, че съставът на растителните типове се е трансформирал доста в края на последния ледников интервал и че това е съпроводено от фундаменталните промени в екологичните условия. “
Едно от най-забележителните открития е смяната в метода, по който растенията взаимодействат. По време на студените интервали растенията постоянно се поддържат взаимно, създавайки среда, в която голям брой типове могат да процъфтяват и понижават риска от изгубване. През топлите интервали обаче конкуренцията става преобладаваща.
„ В ДНК от езерни седименти открихме да вземем за пример доста растения, които евентуално са улеснили възпроизвеждането на други типове, създавайки предпазени местообитания “ — споделя Херцшух. Този резултат на заслон е значим за биоразнообразието в по-студения климат.
Цикъл на самоизтребление за арктическите растения
Днес растенията не престават да играят значима роля в арктическите екосистеми. Въпреки това способността им да оказват помощ на други растения да оцелеят може в последна сметка да докара до личния им крах. С покачването на температурите в Арктика, дърветата и храстите се популяризират в тундровите райони, където в миналото са били доминирани от растенията. Тези по-големи растения се възползват от подслона, обезпечен от растения с “корони “, което им разрешава да се популяризират по-бързо.
„ Тъй като стоплянето в Арктика към този момент е напреднало много, дървесните растения могат да оцелеят даже на високи географски ширини. „ Растенията с “корона “ могат да допринесат за тяхното разпространяване, ускорявайки личното си изгубване в процеса “ — означават създателите на проучването.
Тази нежелана последица от взаимоотношението на растенията акцентира деликатния баланс на арктическите екосистеми. Въпреки че растенията с “корона “ в миналото насърчаваха разнообразието, в този момент те може би форсират личното си изгубване, стимулирайки разпространяването на по-големи, по-конкурентни типове.
Растения, изложени на максимален риск от изгубване
Проучването също по този начин се пробва да дефинира кои растителни типове са най-уязвими към изгубване. В края на последния ледников интервал някои растителни съобщества изчезнаха изцяло. Една от най-забележителните загуби беше гигантската степ — голяма екосистема, която в миналото се простираше през цялото северно полукълбо. Идентифицирането на изчезналите растения се оказало мъчно, защото генетичните бази данни се концентрират върху актуалните типове.
„ За да идентифицираме типовете, които към този момент не съществуват, трябваше да използваме машинация “ — споделя Херцшу.
Изследователите са изследвали всички ДНК фрагменти от пробите от седименти и по-късно са употребявали статистически модели, с цел да изолират ДНК, която не подхожда на нито един прочут актуален тип. Използвайки този способ е открито, че тревите и храстите са изправени пред максимален риск от изгубване в един затоплящ се свят. За разлика от дървесните растения, които с повишение на температурите могат да се разпространят в нови региони, тези по-малки типове постоянно се борят да се конкурират.
Освен това растенията в районите с високо биоразнообразие са по-уязвими от растенията в по-малко разнообразната среда. Едно изненадващо изобретение е, че темповете на изгубване на растенията доближават своя пик при започване на актуалната топла фаза. Често типовете изчезват хиляди години след първичните промени в околната среда.
„ Това значи, че цялостното влияние на днешните човешки действия може да стане явно едвам в далечното бъдеще “ — споделят откривателите.
Какво значи това за актуалната Арктика?
Получените данни дават забележителна визия за това по какъв начин изменението на климата визира биоразнообразието. За първи път учените съумяха да измерят скоростта на изгубване на растенията, предлагайки скъпи референтни данни за прогнозиране на бъдещи промени. Резултатите демонстрират, че арктическите екосистеми са изложени на необикновен риск, защото температурите не престават да се покачват.
„ Нашето проучване демонстрира какъв брой е значимо да разберем биоразнообразието и екологичните взаимоотношения, даже и в дълготраен проект, с цел да предвидим по-добре резултатите от изменението на климата “ — споделя Херцшу.
Чрез проучване на антична ДНК откривателите могат да разкрият дълготрайните резултати от изменението на климата върху растителните общности. Това познание е от решаващо значение за напъните при опазването и разбирането по какъв начин екосистемите ще реагират на по-нататъшното стопляне. Поуките от предишното демонстрират, че най-значимото влияние на изменението на климата върху биоразнообразието на растенията занапред следва. Изследването е оповестено в списание .
