Экспедиция с участием ученых Уральского федерального университета совместно с представителями Университета Тайчжоу (Китай) привела к открытию ранее неизвестных науке видов лишайников. Пробы были собраны в ходе масштабных полевых работ на территории китайских провинций Ганьсу и Юннань, а их дальнейшее изучение и официальное описание планируется разместить в ведущих международных базах данных, включая MycoBank и GenBank, а также опубликовать в специализированных рецензируемых изданиях.
Путешествие по стопам великих экспедиций: уроки прошлого и достижения настоящего
Современные исследователи не случайно выбрали для работы именно эти регионы. Исторически значимые маршруты, пройденные знаменитым австрийским ботаником Генрихом Хандел-Мацетти в 1914–1916 годах и легендарным шведом Свеном Хедином в 1927–1935 годах, вновь ожили благодаря энтузиазму ученых. Профессор кафедры биоразнообразия и биоэкологии УрФУ Александр Пауков отмечает, что участникам экспедиции удалось не только пройти по тропам, задокументированным более столетия назад, но и значительно расширить спектр обнаруженных организмов, выявив среди них абсолютно новые для науки виды.
Любопытно, что часть образцов, собранных сотню лет назад, по сей день хранится в гербариях Университета Вены и Шведского музея естественной истории в единственных экземплярах. Однако ученый подчеркивает: за прошедшие годы часть уникального материала была утрачена, а сохранившиеся экземпляры зачастую утратили пригодность для современных молекулярных исследований, таких как выделение ДНК. Новая коллекция, собранная российскими и китайскими биологами, позволит отечественным специалистам проводить анализы на самом передовом уровне.
Уникальные природные зоны как ключ к эволюции и разнообразию
Территория между провинциями Ганьсу и Юннань занимает особое место в биогеографии Евразии. Этот регион уникален тем, что за всю историю Земли здесь не было глобального оледенения, а разнообразие ландшафтов – от безводных пустынь до заснеженных горных вершин – создало особые условия для возникновения и развития уникальных групп растений и грибов. Исследователи получили возможность сравнивать виды, обитающие в абсолютно разных климатических и географических условиях, и лучше понять, где формируются примитивные, а где – прогрессивные признаки у различных организмов.
Профессор Александр Пауков особо подчеркивает: «С научной точки зрения именно эти районы являются ключом к пониманию процессов эволюции. Здесь можно встретить как реликтовые, так и эндемичные формы лишайников, которых не найти больше нигде в мире».
Вклад международного сотрудничества и значение российских научных центров
Открытие новых видов стало результатом тесного взаимодействия ученых из России и Китая. Масштабная совместная работа проводилась при поддержке Российского научного фонда и Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (Минобрнауки России). Это позволило не только значительно обогатить научные коллекции, но и дать российским биологам уникальную возможность самостоятельного и непосредственного изучения азиатской фауны лишайников прямо в Екатеринбурге, на базе УрФУ, а не исключительно в зарубежных лабораториях.
«Радует, что теперь коллекция современных образцов доступна российским специалистам. Это создает отличные условия для развития отечественной микологии и позволяет налаживать новые международные связи, обмениваться опытом и результатами», — говорит профессор Пауков.
Перспективы и значимость новых открытий для науки и природы
Все найденные и описанные виды лишайников будут зарегистрированы в ведущих мировых научных ресурсах – MycoBank и GenBank. Это расширит представление ученых о биоразнообразии Восточной Азии и откроет новые горизонты для дальнейших исследований в области систематики, экологической генетики и эволюции грибов и лишайников. Полученные результаты, опубликованные в престижных международных журналах, внесут значимый вклад в мировую науку.
Открытие новых видов еще раз подчеркивает, насколько важно сохранять и изучать уникальные природные территории. Инициатива Уральского федерального университета совместно с Университетом Тайчжоу и другими научными организациями, а также поддержка со стороны Российского научного фонда и Минобрнауки России, становятся ярким примером эффективного объединения усилий для решения глобальных научных задач. Совместные исследования не только укрепляют международную репутацию российских научных школ, но и заряжают оптимизмом за будущее открытий, ожидающих ученых впереди.
Исследования в области эволюции и распространения лишайников открывают захватывающие возможности для понимания истории этих уникальных организмов. Благодаря современным методикам, ученые могут буквально заглянуть в глубины времени и отследить путь лишайников сквозь миллионы лет эволюции. Одним из ключевых инструментов в работе биологов стали так называемые молекулярные часы, позволяющие с высокой точностью определять временные рамки появления и развития различных видов.
Молекулярные часы: путешествие во времени
Суть метода молекулярных часов заключается в том, что мутации в ДНК происходят с определённой скоростью, что позволяет учёным анализировать различия между древними и более современными видами. Сравнивая генетические последовательности представителей одной группы, можно вычислить, сколько времени прошло между моментами возникновения этих видов. Такое исследование не только раскрывает историю эволюционного развития, но также помогает понять, каким образом менялся ареал расселения лишайников, и как эти перемещения были связаны с изменениями климата и геологическими событиями на континентах.
По словам эксперта Александра Паукова, анализ современных ареалов позволяет воссоздать историю миграций лишайников. Это не просто важное научное открытие, но и ценный вклад в общее понимание взаимодействия жизни с окружающей средой на нашей планете.
Новые открытия в мире лишайников
Результаты последних экспедиций поражают своим размахом. Оказалось, что отдельные исследуемые группы лишайников насчитывают возраст от 40 до 60 миллионов лет! Кроме того, учёные нашли сразу несколько новых для мировой науки представителей, среди которых особое место занимает род Atrostelia семейства Megasporaceae. Ранее считалось, что этот род встречается исключительно в Туве, однако недавние находки в высокогорных районах Китая частично изменили существующие представления. Теперь есть все основания предполагать, что эти лишайники могут обитать и в других схожих по климату локациях Азии, таких как Монголия и Восточный Казахстан, на высотах около 3000 метров над уровнем моря.
Все вновь открытые виды проходят официальную процедуру признания: они получают свои имена и регистрируются в международных научных базах данных, как MycoBank для описания таксонов, и GenBank — для хранения генетической информации. Благодаря этому открытия становятся доступны биологам во всем мире и способствуют новым исследованиям.
Лишайники — древнейшие жители планеты
Лишайники представляют собой удивительные симбиотические организмы, состоящие из гриба (микобионта) и микроскопической зелёной водоросли или/и цианобактерии (фотобионта). Эти древнейшие существа существуют на Земле уже сотни миллионов лет — по современным оценкам, их возраст составляет около 400-600 миллионов лет! Особенно впечатляют отдельные виды лишайников, обитающие в экстремальных условиях Арктики и Антарктики: к примеру, возраст некоторых колоний рода Rhizocarpon geographicum, найденных в Гренландии, превышает девять тысяч лет. Такая устойчивость к суровым условиям и невероятная выносливость делают лишайники одними из старейших и уникальнейших обитателей нашей планеты.
Наука, поддержка и перспективы
Открытия последних лет стали возможны благодаря поддержке ведущих российских научных фондов и реализации масштабных исследовательских программ. Экспедиции, финансируемые Российским научным фондом (проект № 23-44-00070), а также проекты, реализуемые при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий, создают все условия для дальнейшего развития науки о лишайниках и стимулируют энтузиазм молодых исследователей.
В ближайшее время планируются новые экспедиции и более глубокие генетические исследования, которые позволят расширить известные границы распространения лишайников и выявить их ранее неизвестные виды. Постоянное обновление международных научных баз данных обеспечивает быстрый обмен открытиями и способствует формированию единого мирового научного пространства, в котором каждый новый результат становится шагом к ещё более глубокому пониманию богатства и устойчивости жизни на Земле.
Лишайники — это удивительные живые организмы, которые одними из первых начинают осваивать самые суровые и неприветливые места на нашей планете. Они поселяются там, где казалось бы не может существовать никакая жизнь: на обнажённых скалах, бетонных стенах, коре деревьев и других безжизненных поверхностях. Благодаря выделяемым ими органическим кислотам, лишайники постепенно разрушают твёрдые субстраты, преобразуя их в плодородный почвенный слой. Именно этот первичный слой становится основой, на которой позднее могут вырасти другие растения, что играет важную роль в формировании наземных экосистем.
Первые строители жизни на суше
Вполне вероятно, что именно лишайники стояли у истоков формирования почв ещё во времена, когда только начинались первые шаги жизни на суше. Их роль в создании почвенного покрова для древней флоры просто неоценима. Однако темпы роста этих организмов очень скромны: в суровых климатических условиях их прирост может составлять всего 0,2–0,5 миллиметра в год! Таким образом, чтобы лишайник достиг размера обычной монеты, ему нужны десятки и даже сотни лет. Несмотря на это, в старых лесах на одном квадратном сантиметре коры дерева можно встретить до 10–15 разнообразных видов лишайников, что подчеркивает их удивительное многообразие и упорство в борьбе за жизнь.
Природные индикаторы чистоты воздуха
Лишайники славятся своей исключительной чувствительностью к качеству окружающей среды. Особенно они восприимчивы к загрязнению воздуха такими веществами, как диоксид серы и тяжёлые металлы. Благодаря этой особенности учёные активно используют лишайники в качестве биоиндикаторов: по их наличию, многообразию видов и общему состоянию можно делать выводы о чистоте воздуха в конкретной местности. Если лишайников много и они находятся в хорошем состоянии, — это верный признак экологической благополучности. Если же их становится меньше или они исчезают вовсе, это может сигнализировать о внутренних проблемах в экологии территории.
Лишайники — по-настоящему уникальные организмы, объединившие черты грибов и водорослей. Их способность выживать в экстремальных условиях и одновременно быть "стражами чистоты" делает их не только важными участниками природных процессов, но и бесценными помощниками для науки, экологии и заботы о нашей планете.
Источник: scientificrussia.ru
