С Востока на Север Сибири: ученые выявили динамику распространения лиственницы

Сибирская лиственница (Larix sibirica) мигрировала с восточной части Сибири в северную область сравнительно недавно — около 10 тысяч лет назад. Такой вывод сделали ученые подведомственного Минобрнауки России Северо-Восточного федерального университета на основе изучения образцов древней ДНК лиственницы, датируемых последним Ледниковым периодом. Они уверены, что понимание динамики распространения лиственничных лесов в ответ на изменения климата в прошлом имеет решающее значение для прогнозирования экосистемных изменений в будущем.

Сегодня в регионе распространены два вида лиственницы: лиственница сибирская (Larix sibirica) и лиственница Гмелина (Larix gmelinii). Они различаются по своим экосистемным функциям и смещение их ареала распространения имеет глобальное значение. Лиственница Гмелина может расти в суровом континентальном климате и на сплошной вечной мерзлоте с малой глубиной активного слоя. Она стабилизирует почву, уменьшает глубину оттаивания вечной мерзлоты, а впоследствии и количество высвобождаемого углерода — в этом заключается экосистемная услуга лиственницы Гмелина для окружающей среды, подчеркивают ученые. В суровых экологических условиях она может расти в виде карликовых или кустовидных форм.

В отличие от вида Гмелина сибирская лиственница более требовательна к теплу, чувствительна к замерзанию и заболачиванию почв, она растет быстрее и производит больше семян.

«В ходе исследований мы обнаружили, что лиственница сибирская, доминирующая сейчас в Западной Сибири, вероятно, мигрировала в северную область только в современную эпоху — около 10 тысяч лет до настоящего времени и имела гораздо более широкое восточное распространение около 33 тысяч лет назад», — сообщила соавтор исследования Людмила Пестрякова.

Результаты исследования, опубликованные в одном из научных журналов, также показывают, что климат играет важную роль в распределении видов лиственницы.

«Потепление климата в сочетании с большей глубиной оттаивания вечной мерзлоты может способствовать замене лиственницы Гмелина на сибирскую. В отличие от первой, вторая не стабилизирует вечную мерзлоту, тем самым потенциально способствуя дальнейшему оттаиванию вечной мерзлоты, а вместе с ним и высвобождению парниковых газов. С другой стороны, значительно более высокие темпы роста сибирской лиственницы по сравнению с лиственницей Гмелина увеличат связывание углерода, тем самым смягчая глобальное потепление. Это показывает важность понимания видоспецифических реакций на изменение климата, которое может привести к значительным изменениям в распределении», — пояснила Людмила Пестрякова.

В исследовании ученых СВФУ прослеживается видовое распределение лиственницы во времени и в пространстве. Ученые применили метод прицельной обработки осадочных извлечений древней ДНК из 8 сибирских озер, расположенных в Якутии, Красноярском крае и Ямало-Ненецком автономном округе. Изучение генетических вариаций в осадочной древней ДНК позволило научному коллективу с высокой точностью описать особенности распространения видов лиственницы.

Ученые пришли к выводу, что лиственница сибирская была более широко распространена во время древнего каменного века (X–VII тыс. лет до н. э.). Также в ходе исследования удалось установить, что ранее на территории Сибири существовали изолированные популяции — рефугиумы — которые состояли почти исключительно из лиственницы Гмелина.

Исследование научного коллектива СВФУ было проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.

Ученые Северо-Восточного федерального университета провели исследование с помощью метода прицельной обработки осадочных извлечений древней ДНК из 8 сибирских озер, расположенных в Якутии, Красноярском крае и Ямало-Ненецком автономном округе.