Учёные выяснят причины гигантизма растений в "сибирских джунглях"

Сайт Российского научного фонда 7 апреля 2021 г.
Сайн Комсомольская правда 7 апреля 2021 г.
Портал Поиск 7 апреля 2021 г.
Деловая газета Взгляд 7 апреля 2021 г.
Портал Научная Россия 12 апреля 2021 г.

Сотрудники лаборатории “БиоГеоКлим” Томского госуниверситета совместно с коллегами из Санкт-Петербурга и Новосибирска изучают черневую тайгу – территорию с исключительным биоразнообразием, которую называют “сибирскими джунглями”. Её характерными чертами являются наличие целого комплекса теплолюбивых реликтовых видов флоры, гигантизм растений и чрезвычайно быстрый круговорот веществ в экосистеме. Совместные исследования учёных направлены на выяснение причин, по которым травы в черневой тайге вырастают до размеров кустарников, а кустарники порой превышают высоту деревьев в обычном лесу.

Исследования проводятся в рамках междисциплинарного проекта под руководством профессора СПбГУ Аллы Лапидус и поддержаны Российским научным фондом (№ 19-16-00049). В проекте также участвуют сотрудники Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии, Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН, Центрального Сибирского ботанического сада СО РАН.

– Черневая тайга включена в проект Global 200 – своеобразный рейтинговый список экосистем (наземных, пресноводных и морских), выделяющий уникальные регионы, сохранить которые наиболее важно, по мнению Всемирного фонда дикой природы, – объясняет старший научный сотрудник лаборатории “БиоГеоКлим” Сергей Лойко. – Травяной покров черневой тайги летом имеет среднюю высоту 1,5 метра, в некоторых местах – до двух метров и может, например, полностью скрыть человека или всадника на коне.

Наряду с этим в “сибирских джунглях” феноменально быстрый круговорот питательных веществ и максимальная биопродуктивность растений, хотя почва в этих местах весьма бедная. За сезон увядшая осенью травянистая растительность, несмотря на свой большой объем, успевает полностью разложиться. Выделяющиеся при этом элементы питания быстро усваиваются многолетними корневищами высокотравья и цветущих растений-эфемероидов (ветрениц, кандыков, хохлаток).

– Есть две гипотезы относительно причин гигантизма растений и высокой продуктивности экосистем черневой тайги, которые сейчас проверяют наши коллеги из СПбГУ, – говорит Сергей Лойко. – Первая гипотеза объясняет это возможным присутствием специфических микробов, обеспечивающих высокую экологическую функциональность “сибирских джунглей”. Вторая исходит из объяснения особыми гидротермальными условиями, которые исторически сформировались в данной местности, а также редкими пожарами, при которых размыкаются “тропикоподобные” циклы питательных веществ, что приводит к снижению высоты травостоя. Первые полученные результаты показывают, как это часто и бывает, что правда где-то посередине, а обе гипотезы дополняют друг друга.

Исследования образцов, собранных учёными лаборатории “БиоГеоКлим” в Сибири, помогут количественно описать вклад двух гипотез в формирование гигантизма травянистых растений. Изучение и выделение микробиоты ризосфер высоких растений может привести к технологии нацеленного выращивания микроорганизмов, которые улучшают рост растений. Это крайне важно для развития эффективных сельскохозяйственных практик. 

Уже сейчас показано, что микробиота черневой тайги синтезирует около ста ранее неописанных активных природных соединений. Поэтому учёные подчеркивают необходимость углубленного исследования черневой тайги и активного сохранения и защиты почвы “сибирских джунглей”. Деградация редчайшего природного ресурса будет иметь необратимые негативные последствия, при которых восстановление уникальной экосистемы может оказаться невозможным.