Обычно горные леса являются одними из самых разнообразных мест обитания в альпийских регионах. Тем не менее, как обнаружила команда из Института Альфреда Вегенера на Тибетском нагорье, более высокие безлесные районы являются домом для гораздо большего количества видов. Их результаты, которые были только что опубликованы в журнале Nature Communications, могут помочь предсказать, как биоразнообразие альпийских регионов будет снижаться в ответ на глобальное потепление, когда горные леса распространяются на более высокие высоты.
Каждый, кто когда-либо ходил в горы, знает, что ландшафт меняется с высотой. Сначала вы долго идете в гору через леса, пока они не выходят на первые луга и пастбища, где весной цветет множество видов растений. Дальше пейзаж становится более бесплодным. Здесь могут расти только те растения, которые приспособились к альпийскому климату. Чтобы нанести на карту растительность альпийского мира, биологи чаще всего исследуют разнообразие растений вдоль так называемых высот. Сначала осматривают растения в раскидистых лесах, потом на альпийских лугах, а потом и в каменистых верховьях. Где бы исследователи это ни делали - в Альпах, на Кавказе или в Скалистых горах - результаты всегда одинаковы: обширные леса представляют собой наиболее богатый видами регион. С увеличением высоты биоразнообразие неуклонно сокращается.
Больше видов в безлесных районах
Группа под руководством биолога профессора Ульрике Герцшу из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца (AWI) в Потсдаме пришла к выводу, что этот тезис не обязательно верен: леса ни в коем самая разнообразная часть альпийских регионов. Если рассмотреть эволюцию горных хребтов на протяжении тысячелетий, становится ясно, что в ландшафте выше границы леса обитает гораздо больше видов, чем в горных лесах. Как сообщают Херцшу и ее коллеги в журнале Nature Communications, им удалось реконструировать эволюцию разнообразия растений на Тибетском нагорье за последние 17 000 лет. Что они обнаружили: когда в более холодные периоды леса отступали в более низкие районы, а линия деревьев следовала за ними, альпийские луга и альпийский ландшафт росли, а вместе с ними и количество видов. В более теплые фазы леса распространяются выше, а количество видов сокращается. «Если принять тот же размер, то на безлесных возвышенностях обитает больше видов, чем в лесах», - говорит Герцшу. «Это также стало для нас неожиданностью, поскольку традиционные исследования, которые всегда отражают уровни высоты, всегда указывали прямо на обратное».
Более широкий диапазон мест обитания
У авторов исследования пока нет окончательного объяснения своего открытия. «Однако можно с уверенностью предположить, что сейчас в лесных районах обитает больше видов, потому что они более обширны, чем более бесплодные районы вблизи горных вершин», - говорит Сиси Лю, первый автор исследования и член исследовательского отдела AWI. Полярные наземные. Экологические системы. В результате сегодня доступно гораздо больше леса, который может содержать различные типы среды обитания, такие как поляны и лесные ручьи. Если бы альпийские районы были больше, как предполагают Лю и ее коллеги, результатом было бы гораздо более разнообразное местообитание, чем в лесах - влажные и солнечные участки или участки с редкой растительностью, бедные питательными веществами и суглинистые почвы. а значит, широкий набор настроек для разнообразной флоры.
Древние отложения тибетского высокогорного озера
Юго-восточное Тибетское нагорье является одним из самых богатых видами горных районов в мире и так называемой горячей точкой биоразнообразия. Кроме того, поскольку этот регион находится на такой большой высоте, в конце последнего ледникового периода он был сильно покрыт льдом; только с постепенным потеплением планеты леса отвоевали части Плато. Чтобы определить, как изменилось биоразнообразие с исчезновением и возвращением лесов, Герцшу и ее команда изучили отложения древнего озера в горах Хэндуань в восточном Тибете. Поскольку озеро образовалось после последнего ледникового периода, песок, пыль и остатки растений накапливались здесь более 17 000 лет. Исследователи извлекли из отложений древние фрагменты нитей ДНК, что позволило им определить, какие растения и в какое время там жили. Затем они объединили эти биологические данные с анализом, полученным с помощью математической модели льда, которую можно использовать для реконструкции меняющегося положения ледников. По словам Герцшу: «С помощью модели льда, разработанной нашими коллегами из Немецкого исследовательского центра геонаук в Потсдаме, мы смогли точно проследить, как менялось растительное сообщество с подъемом ледника и смещением линии деревьев."
Больше леса - меньше разнообразия
Интересно, ок. 8 000 лет назад была теплая фаза, когда леса «мигрировали» дальше в гору, чем сегодня, и количество видов, обнаруженных в отложениях, значительно сократилось. Выводы, полученные Герцшу, ее кандидатом наук Сиси Лю и другими коллегами, важны с точки зрения нашей способности предсказывать, как изменение климата может повлиять на биоразнообразие горных регионов по всему миру; то, что они узнали о ситуации в Тибете, можно применить и к другим альпийским регионам. «Наши данные потенциально могут помочь в разработке новых стратегий управления для борьбы с утратой разнообразия», - говорит Герцшу. В любом случае, утверждает она, стереотипное представление о горном лесу как о самом богатом видами регионе требует критического пересмотра.