Текст уведомления здесь

Семена растений заставили российских биологов пересмотреть их эволюцию

Анатомия семян моллюгиновых позволила иначе взглянуть на эволюционные связи внутри этого широко распространенного семейства.
Добавить в закладки
Комментарии

Родственное гвоздикам семейство растений моллюгиновые (Molluginaceae) включает более десятка родов, представители которых встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, что говорит о впечатляющей древности этой группы. Однако таксономия моллюгиновых остается запутанной и до конца не выясненной проблемой. Связи родов внутри группы установлены лишь на основе генетических данных и недостаточно надежно.

Более точные сведения обещает дать синтез молекулярно-генетического и морфолого-анатомического подходов. Поэтому российские ботаники обратились к сравнительному изучению семян моллюгиновых растений в их связи с таксономией и эволюцией этого семейства. Статья ученых опубликована в Botanical Journal of the Linnean Society.

Ведущий научный сотрудник кафедры высших растений МГУ им. М.В. Ломоносова Александр Сухоруков и его коллеги проанализировали семена и плоды в общей сложности 76 видов моллюгиновых, представляющих все 11 родов семейства. Для каждого было рассмотрено 14 признаков, включая число, размеры, особенности поверхности и т.д. Все полученные данные обрабатывались с помощью методов мультивариантного статистического анализа.

Это позволило проследить эволюционные взаимосвязи между отдельными кладами, включающими несколько входящих в семейство родов. Кроме того, анатомия и морфология семян заставила ученых поставить под сомнение текущее таксономическое положение некоторых видов моллюгиновых, включая Pharnaceum namaquense, P. pusillum, Pharnaceum serpyllifolium, Mollugo tenella. Скорее всего, новая работа приведет к пересмотру классификации семейства.

Пресс-релиз МГУ отмечает, что исследование проведено в рамках масштабного проекта «Ноев ковчег». Его целью является создание национального банка живых систем для сохранения и изучения биоразнообразия Земли. Работающие по проекту биологи проводят десятки экспедиций, собирая и анализируя живые организмы из разных уголков планеты, и уже открыли несколько ранее неизвестных видов.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Разнообразие растений в засушливых регионах признали независимым от температуры

Большее влияние оказывает эффект срединных земель и сезонная изменчивость климата.
Добавить в закладки
Комментарии

Денис Санданов из Института общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН совместно с группой других исследователей проанализировал факторы, влияющие на разнообразие видов растительности в засушливых частях мира. Выяснилось, что для разных групп растений ведущую роль играют разные факторы, но практически все они умеренно чувствительны к температуре. Несмотря на это, авторы статьи, никак не аргументируя свою позицию, высказывают смелую гипотезу, что глобальное потепление негативно повлияет на растительность засушливых частей планеты. Соответствующая статья опубликована в Ecography.

Авторы исследовали общее разнообразие видов растений в засушливых районах континентальной Азии, а затем изучили, как именно оно менялось на протяжении голоцена — последние 12 тысяч лет. Всего были проанализированы данные по 13 248 видам растений. Оказалось, что разнообразие наиболее редких видов положительно коррелирует с тремя факторами — уровнем осадков, общей неоднородностью рельефа в зоне распространения вида (например, наличием как равнин, так и возвышенностей, речных долин и водоразделов) и историческими изменениями климата, влияющими на первый фактор.

Для растений, не относившихся к редким, распространенность зависела уже всего от двух групп факторов. Число деревьев разных видов было тем больше, чем ближе они были к центру континентальной части Азии — так называемый эффект срединных земель (mid-domain effect), ранее замеченный для Нового Света. Для трав наибольшее влияние на распространенность тех или иных видов оказывала сезонная изменчивость климата. В областях с более выраженной зимой и меньшим вегетационным периодом число видов травянистых растений было заметно ниже.

Интересно, что ни одна из групп растений не показала сильной зависимости от температуры — ее роль в их распространенности на протяжении всего голоцена оставалась весьма умеренной. Несмотря на это, авторы делают неожиданный вывод: нарастающий дефицит воды вместе с будущим глобальным потеплением может увеличить риск исчезновения для многих степных видов растительности, в особенности травянистых. Причиной дефицита воды они считают антропогенную активность, правда, какую именно — не объясняют. Как глобальное потепление может серьезно повлиять на разнообразие видов растений, если они слабо чувствительны к изменению температур, авторы также не поясняют.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Российские ученые научились определять происхождение древесины по ДНК

ДНК-идентификация стволов лиственницы поможет в борьбе с незаконными вырубками российских лесов.
Добавить в закладки
Комментарии

В последние годы производство и продажа древесины регулируется все строже. Для более эффективного контроля за оборотом лиственницы можно использовать идентификацию ее по ДНК. Инновационный подход опробовали профессор Башкирского государственного университета Юлай Янбаев и его коллеги из немецкого Института лесной генетики имени Тюнена. Об этом они пишут в статье, опубликованной журналом Forestry.

Проблема потепления климата сопряжена с другими разрушительными глобальными процессами, вызванными человеческой деятельностью, — массовым вымиранием живых организмов, истощением почв, сокращением лесного покрова (дефорестацией). В попытке ограничить вырубку лесов развитые государства принимают все более жесткие меры контроля над рынком древесины. Заметная его доля приходится на лиственницу.

Большая часть поступающей в страны Европы лиственницы производится на территории России. К сожалению, незаконные вырубки совсем не редкость в нашей стране. При этом действующие в Евросоюзе с 2010 года нормы EU Timber Regulation запрещают оборот незаконно добытой древесины, создавая спрос на инструментарий для установления ее происхождения. Подходящим методом могла бы стать идентификация по ДНК, но, хотя геном лиственницы (Larix) расшифрован, в нем до сих пор не определен набор подходящих для такого анализа маркеров (однонуклеотидных полиморфизмов (SNP, или снипов) — мутаций или особенностей генома, которые встречаются только у части популяции).

Такую работу провели профессор Янбаев и его соавторы. Набор из 253 генетических маркеров был апробирован на выборке из более чем 900 лиственничных деревьев из разных регионов Евразии. Это позволило сгруппировать их в восемь генетически отличающихся кластеров и связать каждый с определенной точкой происхождения лиственницы. Ученые показали, что генетический анализ позволяет отнести образец к тому или иному кластеру, а значит, и конкретной местности — с надежностью в 74—88 процентов. [ ... ]

Читать полностью

Таяние вечной мерзлоты благоприятно повлияет на самые распространенные леса России

Произрастающие на мерзлотных почвах лиственницы испытывают дефицит целого ряда элементов, но по мере таяния мерзлоты он исчезает.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Института леса Сибирского отделения РАН и Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Швейцарии и США обнаружили, что таяние вечной мерзлоты заметно ускоряет развитие лиственниц — их биомасса растет до 50 раз быстрее. Таким образом, текущее глобальное потепление должно заметно стимулировать зарастание лесом редколесных и безлесных пространств севера России. Соответствующая статья опубликована в Forests.

Вопреки распространенному мнению Россия в основном безлесная страна. Лишь менее половины ее территории покрыто лесами, что намного меньше, чем даже в таких плотно заселенных странах, как Южная Корея (63 процента покрыто лесами) или Япония (более 68 процентов площади покрыто лесами). Причина этого проста — более 60 процентов территории нашей страны занято вечной мерзлотой. Растения не могу извлекать из нее питательные вещества, поэтому северные части России подобны пустыне, где слой «полезной» почвы крайне тонок.

Авторы новой работы решили установить, как российские леса реагируют на такой важный аспект глобального потепления, как таяние вечной мерзлоты. В наибольшей степени это явление затрагивает самые неприхотливые леса нашей страны — лиственничные. Лиственницы занимают как притундровые зоны, где господствует вечная мерзлота и где образуются малопродуктивные редколесья (20—30 кубометров лиственничной древесины на гектар), так и светлохвойную тайгу, где биопродуктивность куда выше (до 300—350 кубометров лиственничной древесины на гектар), а между деревьями часто есть травяной покров. На лиственницы приходится почти 40 процентов площади всех российских лесов. При этом 80 процентов лиственниц нашей страны находятся в мерзлотных зонах, поэтому именно эти деревья быстрее остальных почувствуют на себе влияние глобального потепления и таяния мерзлоты.

Как показали замеры содержания азота, фосфора и калия на нескольких опытных участках вблизи поселка Тура (Эвенкия) и в Красноярске, концентрация всех этих трех элементов в хвое лиственницы увеличивается на более теплых почвах. Причем на холодных, мерзлотных, почвах концентрация их в молодой хвое поначалу даже выше, чем на теплых, но быстро убывает по мере роста деревьев. [ ... ]

Читать полностью