На самом холодном континенте планеты обитают всего два вида цветковых растений: луговик антарктический (Deschampsia antarctica) и колобантус кито (Colobanthus quitensis). Это небольшие растения высотой не более пяти сантиметров, образующие скромные куртины в защищенных и влажных местах между камнями.
Как цветковые растения Антарктиды адаптируются к потеплению
В Антарктиде тоже цветут цветы. Правда, их всего два вида — луговик антарктический и колобантус кито. Семилетнее исследование ученых из Чили и Испании показало, что цветковые растения Антарктиды разработали противоположные физиологические стратегии выживания в условиях глобального потепления. Растения демонстрируют удивительную гибкость в регуляции фотосинтеза и водного обмена, что помогает им расширять ареал и развиваться в суровом климате.
Колобантус кито. Одно из двух цветковых растений Антарктиды. Википедия
Цветковые растения Антарктиды показывают удивительную стойкость, но глобальное потепление открывает двери для опасных конкурентов. Из-за таяния льдов и потепления почвы континент становится все более восприимчив к инвазивным видам растений и микроорганизмов. Семена чужеродных видов заносятся на одежде туристов, обуви исследователей и ветром из Южной Америки. В отличие от аборигенных видов, инвазивные растения часто имеют более высокую скорость роста и способны быстро захватывать освобождающиеся от льда территории, что создает серьезную угрозу для уникальной и хрупкой антарктической экосистемы.
Луговик антарктический (справа) и колобантус кито (слева).
Несмотря на суровые условия, семилетний эксперимент на острове Кинг-Джордж продемонстрировал их высокий адаптационный потенциал. Чтобы изучить реакцию флоры на долгосрочные изменения климата, исследователи разместили на участках открытые камеры, защищающие от ветра, которые естественным образом повышают температуру воздуха на несколько градусов.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Открытые камеры на испытательном участке в Антарктиде.
Проект стал первым полевым исследованием, в котором комплексно оценивались гидравлические свойства листьев, анатомия ксилемы (проводящей ткани растения) и показатели фотосинтеза обоих видов. Полевой формат позволил зафиксировать не просто рост средней температуры, но и реальные экологические факторы, включая частоту циклов замерзания и оттаивания. Результаты показали, что растения используют кардинально разные механизмы для преодоления климатических вызовов. Работа опубликована в журнале Physiologia Plantarum.
Новые стратегии и секрет сосуществования
При воздействии тепла луговик антарктический выбрал консервативную стратегию экономии воды: растение снизило гидравлическую проводимость листьев и интенсивность фотосинтеза, ставку сделав на стабильность. Напротив, колобантус кито проявил высокую пластичность, увеличив проводимость, эластичность клеточных стенок и скорость транспорта воды и углекислого газа.
Береговая линия острова Кинг-Джордж в Антарктиде, где проводилось исследование.
Соавтор исследования Патрисия Саэс отмечает: «Мы обнаружили, что координация между транспортом воды и фотосинтезом жизненно важна для выживания этих растений в Антарктиде, но каждый вид решает эту задачу по-своему в условиях потепления». Другой соавтор работы, Лоэнгрин Кавьерас, добавил: «Единого способа реагирования на изменения климата не существует. Эти два растения представляют собой две крайности одной адаптивной оси, и разнообразие их стратегий объясняет их общий успех в экстремальной среде». Различие в реакциях также показало, почему виды не вытесняют друг друга: они практически не конкурируют за ресурсы. Эксперимент дает надежду на то, что уязвимые экосистемы Антарктики смогут пережить климатические трансформации.
Загружаем