Группа ученых проследила эволюцию более 3,6 тысяч видов растений Арктики и пришла к выводу, что арктической флоре не 2 – 3 миллиона лет, как считалось ранее, а порядка 10 миллионов лет.
Исследование проводится сотрудниками Центрального сибирского ботанического сада (ЦСБС) СО РАН совместно с учеными из Китая, Франции и США. Результаты опубликованы в журнале Nature.
«Мы изучаем эволюцию флоры покрытосеменных растений Арктики, смотрим, как на нее влияют геологические и климатические изменения. Если мы будем понимать этапы развития, то получим ключ к истории и происхождению низкотемпературных флор Северного полушария. Помимо этого, мы сможем предположить, какие виды растений нужно сохранять и что делать для этого. Ведь климат сильно меняется, ледники тают, а это значит, что и флора трансформируется», — рассказывает один из авторов статьи, старший научный сотрудник ЦСБС СО РАН кандидат биологических наук Андрей Сергеевич Эрст.
Для исследования ученые секвенировали ДНК растений, выделенную из листьев. На её основе построили филогенетические деревья для 32 групп покрытосеменных растений, включающих 3 626 видов.
«Мы собирали растения не только в природе. Большинство брали из гербарных фондов Китая, Франции, Америки и России. Гербарные фонды — это богатейший источник информации, который помогает увидеть морфологию и распространение растения, определить видовую принадлежность. ДНК в таких фондах сохраняется довольно долгое время, как-то мы секвенировали образцы 1940-х годов», — комментирует Андрей Эрст.
Предки некоторых арктических видов, как выяснилось, появились в среднем или позднем миоцене – около 10 миллионов лет назад. Примерно в это время началась миграция растений из Средиземноморья и западной части Северной Америки. Развитие местных видов продолжилось уже позже, около 9 миллионов лет назад. До этих данных считалось, что арктическая тундра сформировалась в конце неогена или в самом раннем плейстоцене – около 3–2 млн лет назад. Также было установлено, что количество видов растений, мигрировавших из Северной Америки, значительно больше, чем количество местных, эволюционировавших в пределах Арктики. По мнению учёных, способствовать появлению и развитию арктической флоры могли высокая тектоническая активность, заметное падение уровня моря и резкое снижение среднегодовой температуры в Арктике с 11 до 4 градусов Цельсия 13-11 миллионов лет назад.