Потеря генетического разнообразия растений Земли теперь видна из космоса

Новое исследование, объединяющее спутниковые снимки с генетическим анализом, показывает, что изменения климата и землепользования приводят к увеличению роста растительности в горных регионах Европы. Это вызывает снижение генетического разнообразия лекарственных растений, таких как, например, греческий горный чай.

Горные регионы являются одними из самых биоразнообразных на Земле, вмещая некоторые из самых богатых экосистем. Однако эти среды обитания претерпевают быстрые и глубокие изменения из-за глобального экологического давления. За последние пятьдесят лет повышение температуры и изменения в землепользовании на больших высотах способствовали распространению мощной, конкурентоспособной растительности, такой как кустарники и деревья, — феномен, известный как «озеленение гор». Это вторжение вытесняет специализированные, низкорослые виды, характерные для открытых горных лугов.

Одним из растений, затронутых этой тенденцией, является железница (Sideritis), известная как греческий горный чай. Семейство включает несколько близкородственных видов, которые ценятся как местными общинами, так и фармацевтической промышленностью из-за лечебных свойств при терапии респираторных и желудочно-кишечных заболеваний. В это же время популярное лекарственное растение является индикатором здоровья открытых горных местообитаний.

В рамках недавнего исследования, результаты которого опубликованы 30 апреля 2025 года в журнале Current Biology, ученые изучили влияние усиления озеленения на генетическое разнообразие Sideritis, используя инновационный методологический подход. Руководитель исследования Спирос Теодоридис из Национальной обсерватории Афин пояснил: «Мы изучили популяции в одиннадцати греческих горных хребтах и ​​объединили спутниковые данные за несколько десятилетий с генетическим анализом гербарных образцов 1970-х годов и современных образцов растений».

В итоге ученые обнаружили, что в восьми из одиннадцати изученных ими горных регионах генетическое разнообразие значительно сократилось за этот период. В особенно пострадавших регионах до двадцати процентов генома отдельных растений теперь подвержены инбридингу — показатель сокращения численности популяции.

«Скорость, с которой кустарники и деревья распространяются на ранее открытых лугах, может быть напрямую связана со снижением генетического разнообразия в популяциях Sideritis», — добавляет соавтор статьи Дэвид Ногес-Браво, профессор Копенгагенского университета.

По его словам, генетическое разнообразие вида имеет решающее значение для его способности адаптироваться к изменениям окружающей среды. Если это разнообразие сокращается, снижается устойчивость к болезням, засухе и другим стрессовым факторам. Это может привести к вымиранию в долгосрочной перспективе.

Особенностью исследования является то, что оно объединяет два совершенно разных источника данных: дистанционное зондирование со спутника и геномный анализ. Это позволяет делать выводы о развитии популяций растений на протяжении нескольких десятилетий.

«Такое сочетание открывает новые возможности для мониторинга биоразнообразия, — подчеркивает Спирос Теодоридис. — Оно позволяет нам использовать спутниковые снимки для выявления признаков генетических изменений в горных экосистемах без необходимости проводить генетическое исследование каждой отдельной популяции на месте».

Ранее считалось, что мониторинг утраты генетического разнообразия из космоса невозможен. Однако новые результаты показывают, что масштаб генетической эрозии можно предсказать с удивительно высокой точностью , основываясь исключительно на увеличении плотности растительности. Соавтор исследования Томас Хиклер, профессор Центра исследований биоразнообразия и климата Зенкенберга, добавляет: «Это делает наш метод особенно привлекательным для использования в труднодоступных горных районах или в районах, где генетический мониторинг до сих пор был практически невозможен».

Работа ученых также подчеркивает важность коллекций по естественной истории. Без исторических образцов растений в гербариях прямое сравнение за период в пятьдесят лет было бы невозможно. Природные архивы бесценны для исследований биоразнообразия.

Поддержать развитие блога можно на Boosty по ссылке.