​​Экологи из Сибирского федерального университета совместно с иностранными коллегами оценили, как генетические особенности и внешние условия влияют на эффективность использования воды и активность роста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ). Статья с его описанием опубликована в European Journal of Forest Research.

Круговороты воды и углерода в природе — одни из важнейших экологических процессов. Непрерывная добыча и сжигание топлива приводят к росту содержания углекислого газа в атмосфере. Леса — главный резервуар биологически связанного углерода, поэтому потокам углерода и воды в лесных экосистемах посвящено множество исследований. Чтобы понимать процессы, которые определяют водно-углеродный баланс в лесах, важно учитывать эффективность использования воды (water-use efficiency, WUE). Эта ключевая для лесных экосистем характеристика складывается из отношения воды, используемой в метаболизме растений, к испаряемой влаге.

Экологи из России, Испании и Румынии изучили, как меняется эффективность использования воды сосной обыкновенной (Pinus sylvestris), растущей в разных местах и в разные годы. При этом исследователи смотрели на то, как эти показатели эффективности зависят от врожденных и приобретенных характеристик деревьев. «Мы провели статистический анализ уникальных данных, чтобы ответить на вопрос: генетические или фенотипические особенности деревьев определяют их способность адаптироваться к тем или иным условиям быстро меняющейся внешней среды?» — рассказал один из авторов работы, сотрудник СФУ Владимир Шишов.

Экологи оценили, как гены и окружающая среда влияют на эффективность использования воды и активность роста сосны обыкновенной при изменении климата. Результаты говорят о том, что реакции на климат деревьев со схожими генами, которые растут в разных условиях, будут отличаться между собой гораздо сильнее, чем реакции генетически различных деревьев, растущих в одних и тех же условиях. Это может быть связано со способностью древесных растений быстро адаптироваться к новым условиям окружающей среды без изменения генотипа.

«Этот результат очень важен для нас, — комментирует Владимир. — Дело в том, что мы разрабатываем феноменологическую модель роста древесных растений под влиянием внешних климатических факторов. В основе нашей разработки лежит имитационная модель роста древесных растений Ваганова — Шашкина, которую можно считать универсальной, поскольку она способна адекватно описывать рост деревьев в самых контрастных условиях произрастания — от лесотундры Евразии и Северной Америки до полупустынь Северной Африки. Однако эта модель, как и наша разработка, не учитывает индивидуальные, например генетические, особенности роста древесных растений, что считалось недостатком постулируемого нами подхода. Наши исследования показали, что такими эффектами можно пренебречь без существенного искажения конечного результата моделирования, если речь идет об исследованиях в масштабе популяции и быстрых, например климатических, изменениях окружающей среды, по крайней мере для одного вида хвойных, широко распространенного на территории всей Евразии».

Разработанная авторами проекта имитационная модель позволяет оценить, как год от года под воздействием ведущих климатических (температуры и осадков) и неклиматических (пожары, наводнения, вспышки массового размножения насекомых и т. п.) факторов изменяется клеточная продукция древесных растений. Эти данные помогут научиться оценивать и даже прогнозировать реакцию древесных растений на возможные климатические изменения и повышение концентрации парниковых газов в атмосфере.

Источники

Ученые выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
Новости@Rambler.ru, 28/12/2018
Ученые выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
Техника будущего (rao-ees.ru), 28/12/2018
Ученые выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
Газета.Ru, 28/12/2018
Найдены факторы, которые влияют на адаптацию деревьев к изменениям климата
Новости@Rambler.ru, 28/12/2018
Найдены факторы, которые влияют на адаптацию деревьев к изменениям климата
Индикатор (indicator.ru), 28/12/2018
Ученые выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
Margust (gazeta-margust.ru), 28/12/2018
Найдены факторы, которые влияют на адаптацию деревьев к изменениям климата
Российский научный фонд (рнф.рф), 29/12/2018
СФУ: Ученые СФУ выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата (2 янв 2019 г.)
РЕФ РФ (referatwork.ru), 02/01/2019
СФУ: Ученые СФУ выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
РЕФ РФ (referatwork.ru), 02/01/2019
Ученые СФУ выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 02/01/2019
Ученые СФУ выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 02/01/2019
Это интересно. Ученые СФУ выяснили, что влияет на способность деревьев адаптироваться к изменениям климата
Природа Сибири (prirodasibiri.ru), 13/01/2019

Похожие новости

  • 24/12/2018

    Белки в хвое расскажут о стрессе у деревьев

    ​Российские ученые измерили содержание белков теплового шока в хвое сосны обыкновенной и выяснили, что изменение этого параметра является прямым следствием пожаров. Свою работу они представили на Всероссийской научно-практической конференции «Механизмы устойчивости растений и микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды».
    334
  • 30/10/2018

    Ученые из РФ, Египта и Германии предложили простой способ определения пола финиковых пальм

    ​Ученый Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Египта и Германии выявили молекулярные маркеры (ДНК- маркеры), которые позволили им определить пол финиковых пальм на стадии саженцев, что необходимо для успешной культивации этих растений.
    264
  • 15/03/2017

    Молодые ученые Красноярска создают «умные нанофильтры»

    ​Молодые ученые из России и Украины приехали в Красноярск для работы над инновационным проектом. Научный коллектив создает в лаборатории мембраны, способные разделять компоненты жидких смесей. Ученые уверены: такая технология может найти свое применение в металлургической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.
    1079
  • 18/04/2017

    Красноярские ученые разрабатывают генетический паспорт здоровья

    ​На правобережье Красноярска появилась молекулярно-генетическая лаборатория. Данный проект совместно реализуют Сибирский федеральный университет и Федеральный Сибирский научно-клинического центр ФМБА России.
    1007
  • 14/07/2017

    Ученые СФУ будут отслеживать изменения климата по кольцам тибетских деревьев

    ​Международная группа исследователей с участием российских ученых из Сибирского федерального университета (СФУ) разработала эффективный метод оценки влияния климатических изменений на развитие растений, основанный на математическом моделировании, сообщила пресс-служба СФУ.
    801
  • 10/12/2018

    Исследовано влияние лекарства от грибка на пшеницу

    ​Российские исследователи изучили токсические эффекты, которые противогрибковые препараты (фунгициды) оказывают на посевы пшеницы, зараженные плесневым грибом фузариумом. Результаты работы были опубликованы в журнале Plant Physiology and Biochemistry.
    596
  • 27/12/2018

    Томские ученые создали новый метод экологического мониторинга на основе мхов

    ​Группа физиков и биологов Томского политехнического университета и Томского государственного университета создала систему мониторинга на основе мхов. Об этом сообщила пресс-служба Российского научного фонда.
    449
  • 09/01/2019

    Найдены гены, связанные с адаптацией бука к изменениям климата

    ​Биологи Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Германии и Швейцарии исследовали генетическую основу адаптации европейского бука к изменениям климатических условий. Работа поможет сохранить этот вид растений.
    180
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    507
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    620