Нові супутникові дані свідчать: втрата генетичного різноманіття рослин стала помітною з космосу. Нове дослідження, що поєднує супутникові знімки з генетичним аналізом, показує: кліматичні зміни та зміни у використанні земель призводять до зростання рослинності в гірських районах Європи, що, в свою чергу, спричиняє зниження генетичного різноманіття лікарських рослин, зокрема грецького гірського чаю.
Гірські регіони є одними з найбагатших на біорізноманіття місцевостей планети. Однак ці середовища зазнають швидких і глибоких змін під тиском глобальних екологічних чинників. Протягом останніх 50 років підвищення температур і зміни у землекористуванні на високогір’ях сприяли розширенню щільної, конкурентоспроможної рослинності, такої як чагарники та дерева. Це явище отримало назву «озеленення гір». Водночас воно витісняє спеціалізовані низькорослі рослини, характерні для відкритих гірських луків.
Однією з таких рослин є Sideritis — ключовий елемент середземноморської гірської флори. Відомий як грецький гірський чай, цей рід включає кілька споріднених видів, які цінуються як місцевими громадами, так і фармацевтичними компаніями завдяки своїм лікувальним властивостям, зокрема при респіраторних і шлунково-кишкових захворюваннях. Водночас ця популярна лікарська рослина є індикатором стану відкритих гірських екосистем.
Зниження генетичного різноманіття
У рамках нещодавно опублікованого дослідження науковці проаналізували вплив озеленення на генетичне різноманіття Sideritis, використовуючи інноваційний підхід.
«Ми вивчили популяції в одинадцяти гірських масивах Греції, поєднавши супутникові дані за кілька десятиліть з генетичними аналізами гербарних зразків 1970-х років і сучасних зразків рослин», — пояснив керівник дослідження Спірос Теодорідіс, колишній науковий співробітник Центру досліджень біорізноманіття і клімату Зенкенберга у Франкфурті, нині працює в Національній обсерваторії Афін.
Грецький гірський чай
«Результати показують, що в восьми з одинадцяти гірських регіонів, які ми вивчали, генетичне різноманіття істотно зменшилося. У найбільш уражених районах до 20% геному окремих рослин зазнає інбридингу — це свідчить про скорочення популяцій.»
«Швидкість, з якою чагарники та дерева поширюються на раніше відкритих луках, безпосередньо пов’язана зі зниженням генетичної різноманітності популяцій Sideritis», — додає співавтор Девід Ногес-Браво, професор Копенгагенського університету.
«Генетична різноманітність є критично важливою для здатності виду адаптуватися до змін довкілля. Якщо вона зменшується, опірність до хвороб, посухи чи інших стресів знижується, що в довгостроковій перспективі може призвести до зникнення виду.»
Супутникові дані фіксують наслідки глобального потепління
Особливістю цього дослідження є поєднання абсолютно різних джерел даних — супутникових спостережень та геномного аналізу, що дозволило зробити висновки про зміни популяцій рослин за кілька десятиліть:
«Таке поєднання відкриває нові можливості для моніторингу біорізноманіття», — наголошує Теодорідіс. «Це дозволяє за супутниковими знімками виявляти ознаки генетичних змін у гірських екосистемах без потреби аналізувати кожну популяцію на місці.»
Моніторинг втрати генетичної різноманітності з космосу раніше вважався неможливим.
«Однак наші результати показують, що масштаб генетичної ерозії можна напрочуд точно передбачити, ґрунтуючись лише на збільшенні щільності рослинного покриву», — додає співавтор Томас Хіклер, професор Центру Зенкенберга.
«Це робить наш метод особливо цінним для використання у важкодоступних гірських регіонах або в зонах, де досі не проводився генетичний моніторинг.»
Гербарії — скарби для науки
Дослідження також підкреслює важливість природничих колекцій, пояснює Марко Тайнес, співавтор дослідження.
«Без історичних гербарних зразків порівняння за 50 років було б неможливим. Ці природні архіви мають неоціненне значення для досліджень біорізноманіття.»
Озеленення гірських регіонів через глобальне потепління та відмову від традиційних форм господарювання є поширеним явищем у всьому світі та чітко фіксується на супутникових знімках. Науковці закликають до пріоритетного збереження територій, які найбільше постраждали від цього процесу.
«Необхідні аналогічні дослідження щодо інших видів і в інших регіонах», — підсумовує Теодорідіс.
«Це дозволить сформувати повну картину того, як зміни довкілля впливають на генетичну основу біорізноманіття — і як ми можемо ефективно цьому протистояти.»