Учитывая злободневность проблемы глобального изменения климата такие исследования весьма актуальны и важны, однако их сдерживает нехватка количественных данных о связи факторов окружающей среды с признаками растений.
Команда экологов и ботаников, в которую вошёл д.б.н., проф., завкафедрой экологии и географии растений биологического факультета МГУ Владимир Онипченко, собрав базу данных из 225 206 наблюдений 17 функциональных признаков 20 655 видов сосудистых растений со всей планеты и комплементарные им данные о 21 климатическом параметре и 107 характеристиках почвы, с помощью арсенала биоинформатических методов выявила ряд закономерностей между функциональными признаками и параметрами среды. В частности, с помощью метода анализа главных компонент установила, что функциональные признаки растений делятся на две группы: размерные и ресурсные. При этом размерные признаки (высота растения, площадь листа и др.) больше определяются климатическими факторами, а ресурсные (например, содержание азота и фосфора в листьях, углерода на единицу сухой массы) – теми почвенными параметрами, которые не зависят от климата. При этом установлено, что ряд признаков показывает более тесную связь с климатическим или почвенным фактором – например, высота растений и площадь листьев значительно выше в теплых и влажных условиях (тропики), по сравнению с сухими (пустыни), или холодными (тундры) условиями. На ряд признаков влияние оказывают как климатические, так и почвенные факторы. В тоже время не показали зависимость от климатических или почвенных факторов, такие функциональные признаки, как число производимых за сезон семян, содержание тяжелого изотопа азота 15N и длина проводящего пучка.
Без ответа на вопрос о том, каковы механизмы формирования природных комплексов сосуществующих видов (сообществ), какова здесь роль различных факторов среды невозможно сохранить природные экосистемы Земли и их влияние на создание приемлемой для человека среды обитания. Результаты данного исследования позволяют понять, как растения и экосистемы могут меняться в контексте глобальных изменений климата, и разрабатывать модели динамики растительного покрова.
Аграрный центр МГУ
