Высоко сижу, далеко гляжу

Международная группа ученых обнаружила в Гималаях, в Индии, многолетние травы, растущие на высоте свыше шести километров. Это самые высокогорные сосудистые растения (содержащие ткани, по которым движутся вода и питательные вещества), обнаруженные до сих пор. Исследование опубликовано в Microbial Ecology.

Примерно с 1970-х годов средняя температура у поверхности Земли постоянно растет. Основной причиной глобального потепления ученые называют деятельность человека, из-за которой в атмосфере увеличивается концентрация парниковых газов. 2016 год, по-видимому, станет самым жарким за историю метеорологических наблюдений, которые ведутся с 1880 года на всей территории нашей планеты, — каждый месяц уходящего года бил температурные рекорды (1, 2). Вслед за повышением температуры повышается уровень мирового океана, тают арктические и антарктические ледники, наступает закисление океанических вод, вымирают целые биологические виды. По этой же причине тают высокогорные ледники — и на освободившиеся от снега земли мигрируют растения.

Рассмотрим некоторые существующие в Гималаях высотные пояса. На высоте около 2000 метров начинается горно-лесной пояс, где растут лиственные деревья, а выше, примерно на высоте 2500 метров, их сменяют хвойные породы, в том числе гималайские сосны и кедры. На высоте 3500-4000 метров начинается горно-тундровый пояс; здесь растут карликовые кустарники, высокогорные травы, а также мхи и лишайники. Для этих высот характерны долгая суровая зима и холодное лето, среднемесячные температуры не превышают восьми градусов Цельсия. На высоте примерно 4500-5000 метров на южной стороне горного массива и с 5700-6000 метров на северной его стороне начинается граница вечных снегов, или нивальный пояс. Здесь, на участках, свободных от снега и льда, растут немногочисленные лишайники и водоросли, которые могут выдержать низкие температуры, недостаток влаги и сильные ветра.

Для северо-восточных Гималаев в регионе Ладакх в Индии характерны низкие температуры и малое количество осадков. С 1990 годов здесь началось повышение температуры, которое сопровождалось таянием ледников, а в последнее десятилетие лето стало более дождливым и увеличилась продолжительность вегетационного периода — времени, когда возможен рост и развитие растений. В Ладакхе он продолжается в разные годы от 80 до 90 дней в период с середины мая до середины сентября; в это время средняя дневная температура поднимается выше нуля градусов Цельсия.

В этом регионе неподалеку от вершины горы Шукуле II на высоте 6150 метров группа европейских биологов обнаружила небольшую поляну, на которой росли шесть видов сосудистых растений (Draba alshehbazii, Draba altaica, Ladakiella klimesii, Poa attenuata, Saussurea gnaphalodes and Waldheimia tridactylites). Открытие было сделано в 2012 году. Все найденные авторами статьи растения относятся к многолетним травам, которые растут на высоте от 3000 метров, однако так высоко их обнаружили впервые. Известно, что все они дают большое количество распространяемых ветром семян. Ученые исследовали химический и бактериальный состав почвы, на которой росли травы, а также определили возраст четырех из шести видов трав.

Оказалось, что три вида травы растут на этом месте менее 10 лет, а возраст растений четвертого вида, Ladakiella klimesii, — около 15 лет. Ученые предположили, что, несмотря на довольно продолжительный вегетационный период, растения в этой местности могут активно развиваться только в течение 12–17 дней в году, когда средняя дневная температура поднимается выше пяти градусов Цельсия. В корневой системе вновь найденных трав исследователи обнаружили бактерии-диазотрофы, которые способны усваивать из атмосферы жизненно необходимый для растений азот и обогащать им почву.

Авторы работы предполагают, что шесть километров — не предел для высокогорных растений; дальнейшее повышение температуры приведет к  таянию ледников и к отступлению снеговой линии, так что в будущем у ученых есть шанс обнаружить сосудистые растения на еще большей высоте.