Перейти на стартовую страницу
2021-02-25 06:26:00 /РИА "Сибирь" /Красноярск
В Красноярске ученые выявмли высокую адаптивность сибирской ели к изменению климата




Ученые Института леса имени В. Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН совместно с московскими коллегами обнаружили, что у сибирской ели, произрастающей в пределах Красноярска, при потеплении изменяются некоторые стадии мейоза - процесса деления ядра клеток и образования мужских репродуктивных органов. У таких елей также было значительно больше мутаций, обусловленных генетическими трансформациями. Все это говорит о высокой адаптивной способности данного вида к изменениям климата.

Продолжительность одного из этапов образования мужских репродуктивных органов (мейоза) у сибирских елей, произрастающих в пределах Красноярска, несколько увеличилась. На отдельных стадиях мейотических делений клеток у этих растений были зафиксированы отклонения развития. Однако, по оценке учёных, ель сибирская обладает высокой адаптивной способностью в условиях изменяющейся среды. Результаты исследования опубликованы в научном издании "Ботанический журнал".

Сибирская ель широко распространена на территории России от границы лесотундры на севере до степной зоны на юге. Из-за изменения климата ареал этого вида может измениться. Ученым важно понимать, как деревья будут приспосабливаться к изменяющейся среде, в частности, как будут размножаться при отклонении условий от оптимальных.  

Для исследования биологи собирали с елей побеги с микростробилами – органами, в которых образуются споры и пыльца. Ученые обнаружили, что ядра половых клеток делятся неодновременно не только у разных деревьев, но и в пределах одного микроспорангия.

Исследователи отмечают, что такой сильной асинхронности ранее не наблюдалось у ели сибирской ни в естественных популяциях Сибири, ни даже в экстремальных условиях Крайнего Севера. К тому же у городских елей ядра начинали делиться при значительно меньших суточных температурах, и размножение продолжалось дольше, чем в естественных популяциях елей. Пыльцевые зерна в основном были меньше, чем обычно, а также имели аномальное количество воздушных мешков: один, три или несколько срощенных, что может затруднить перемещение пыльцы в пространстве. Ученые предположили, что это обусловлено реакцией вида на изменения условий среды, в частности увеличение температуры почв и воздуха.

"Растения особенно чувствительны к изменениям на стадиях проростка и формирования репродуктивных органов, - рассказывает старший научный сотрудник Института леса имени В. Н. Сукачева СО РАН, кандидат биологических наук Елена Бажина, - когда процессы образования спор приспосабливаются к новому температурному режиму и длине светового дня. Мы изучали рост ели сибирской при изменении привычных условий произрастания. В результате выявили ответную реакцию вида на быструю смену климатических режимов. Анализ мейоза у ели сибирской показал быстрое прохождение клеточных делений, значительную асинхронность развития клеток и достаточно узкий спектр аномалий. Это может свидетельствовать о высокой жизнеспособности пыльцы. Результаты показывают, что ель сибирская быстро адаптируется к климатическим изменениям, по крайней мере температурным. Мы предполагаем, что этот вид обладает высоким адаптивным потенциалом, будет хорошо расселяться и занимать большие территории при изменениях климата".

Исследователь отметила, что в дальнейшем ученые планируют рассмотреть, как реагируют на непривычные внешние условия женские репродуктивные структуры и как в этих условиях происходит оплодотворение и развитие семян. Это позволит определить, каким образом изменения климата скажутся на процессе размножения сибирской ели и ее распространении.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, сообщили в группе информации Красноярского научного центра СО РАН (федерального исследовательского центра).