Ученые узнали, где сибирский кедр спасался от оледенений 130 тыс. лет назад

Ледниковые убежища в горах Южной Сибири и на Южном Урале, в которых сибирская кедровая сосна переживала резкие изменения климата в эпохи позднего плейстоцена, установили российские ученые, сообщает 18 апреля издание СО РАН «Наука в Сибири» со ссылкой на пресс-службу ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» (КНЦ СО РАН).

Специалисты из Красноярска и Екатеринбурга, при участии исследователей из КНЦ СО РАН, выяснили расположение мест сохранения сибирского кедра в период оледенения и, используя генетические и палеоэкологические данные, проследили процесс расселения сибирского кедра по территории Сибири в периоды улучшения климатических условий за последние 130 тыс. лет.

Полученные знания о характеристиках ледниковых убежищ сибирского кедра будут полезны при разработке научных подходов к созданию генетических заповедников сосны сибирской в условиях идущих климатических изменений.

Результаты исследования авторы представили в статье «Позднечетвертичная история кедра сибирского по генетико-палеоэкологическим данным», опубликованной в журнале Tree Genetics & Genomes.

Сосна сибирская кедровая (или кедр сибирский) является одной из самых широко распространенных видов сосен с огромным ареалом, составляющим более четырех млн кв. км и расположенным в основном в Сибири, где значение кедров очень велико.

Кедровые леса выполняют почвозащитную и водоохранную роль, а также служат местом обитания и источником пищи многим таежным зверям и птицам. При этом подробных исследований распространения кедровых лесов в Сибири ранее не проводилось.

Этот пробел призвано ликвидировать исследование авторов статьи, выбравших для него позднеплейстоценовый отрезок истории сосны сибирской, в который происходили масштабные климатические изменения, приведшие на всем Северном полушарии к соответствующим преобразованиям животного и растительного мира.

В периоды оледенения происходило сокращение лесов, которые сохранялись лишь в ограниченных географических областях с благоприятным климатом, называемых убежищами.

Поскольку в настоящее время происходящие изменения климата вызывают озабоченность судьбой бореальных лесов и связанных с ними сообществ, полученную учеными информацию о прошлых климатических убежищах можно использовать для определения природоохранных возможностей современных мест произрастания сибирского кедра.

Исследователи с помощью комбинированного анализа маркеров митохондриальной и ядерной ДНК установили близкое родство между популяциями кедра из Алтая и Западного Саяна. Однако популяции из Восточного Саяна (Прибайкалья) и Кузнецкого Алатау от них резко отличались.

Сравнение полученных данных с ископаемыми семенами и пыльцой позволили ученым определить генетическую обособленность популяций сосны сибирской из Западного Саяна, Алтая, Восточного Саяна, Кузнецкого Алатау и Урала, родиной которой стали убежища последнего ледникового периода примерно 20 тыс. лет назад.

Способствовать выживанию кедровых лесов на этих территориях могли расположенные там горы и древние озера, которые образовывали ряд малых убежищ с относительно благоприятными климатическими условиями.

Маркеры ядерной ДНК показали различия между популяциями на Западно-Сибирской равнине, которые имели источниками своего распространения ледниковые убежища Южного Урала и Кузнецкого Алатау.

Таким образом, было установлено, что генетически однородные популяции Западного Саяна и Алтая не участвовали в колонизации сибирским кедром Западно-Сибирской равнины, которая шла в голоцене из Урала и Кузнецкого Алатау. Тогда как восточные популяции кедра расселялись из Восточного Саяна и побережья озера Байкал и обосновались в Прибайкалье и на части Средней Сибири.

Соавтор исследования старший научный сотрудник Института леса им. В. Н. Сукачева КНЦ СО РАН кандидат биологических наук, доцент Галина Кузнецова рассказала о полученной учеными картине расселения кедра в Сибири:

«Во времена суровых ледниковых эпох ареал кедра сокращался до ограниченных территорий в горах Южной Сибири и Урала, где изрезанный горный рельеф и межгорные прогибы, наличие крупных водоемов могли дифференцировать общую суровую климатическую картину на ряд малых областей с относительно благоприятными условиями. Это способствовало сохранению сосны сибирской до голоцена. Последующее расселение кедра в голоцене происходило неравномерно. Например, популяции кедра из Алтая, Западного и Восточного Саяна не участвовали в колонизации Западно-Сибирской равнины. В свою очередь, на равнине распространились популяции кедра из Урала и Кузнецкого Алатау, которые имели более древнюю общую историю до событий последнего ледникового максимума. Популяции из Восточного Саяна, судя по всему, имели собственную историю, связанную с выживанием в горах или вблизи озера Байкал на юге Иркутского амфитеатра».

Полученные учеными результаты о благоприятных местах для произрастания кедров в прошлом дают ценную информацию для планирования и размещения будущих заповедников этого важнейшего для Сибири вида, отметила Галина Кузнецова.