Растительный покров Земли может быть адаптирован к возможному похолоданию приблизительно в семь раз лучше, чем к быстрому потеплению, которое угрожает сейчас биосфере. К таким выводам пришли ученые, изучив данные о термотолерантности более 1000 растительных видов различных широт. Согласно результатам самого масштабного подобного исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, наибольшая опасность грозит растительности умеренных широт.
Климат на планете постепенно теплеет, в связи с чем вопрос пределов термической устойчивости живых организмов становится все более актуальным. Ученые стремятся разработать как можно более точные прогнозы откликов отдельных видов, целых экосистем и биомов на новые температурные условия, чтобы люди имели возможность предугадать и смягчить последствия теплового стресса в будущем. В последние годы также возродился интерес к так называемой макрофизиологии: был проведен ряд исследований, определивших тепловые пределы крупнейших таксономических групп животных. Работ, которые освещали бы подобные закономерности для растений шире, чем в пределах отдельного вида, было крайне мало.
Ученые под руководством Лесли Ланкастера (Lesley T. Lancaster) из Абердинского университета провели метаанализ исследований в области термотолерантности растений. Для этого они собрали данные более 70 монографий и статей, в которых содержалась информаций о температурных откликах 1028 растительных видов в 249 локациях на разных широтах земного шара. Большая часть данных относилась к северному полушарию; мхи, лишайники и папоротники южного полушария охватить не получилось — исследования их температурных диапазонов практически отсутствуют.
Выяснилось, что растительность всех исследуемых широт, в особенности умеренных, гораздо лучше приспособлена (или, как это называют авторы исследования, «закалена») к возможному похолоданию, чем к потеплению. Ученые представили различия в адаптации растительности (ее выживаемость и способность к размножению) в виде экологического коэффициента жаростойкости и экологического коэффициента холодостойкости, а затем сравнили эти показатели с учетом важнейших характеристик видов: их биогеографической истории, филогенетических особенностей и жизненной формы.
Авторы установили, что в среднем коэффициент жаростойкости (границы коэффициентов исследователи не уточнили) для рассматриваемых видов (всего — 1028) равен 11, а такой же коэффициент для холодостойкости — уже 76, то есть к холодам эти растения адаптированы почти в семь раз эффективнее. В основном это связано с филогенетическими особенностями и биогеографической историей, но некоторый вклад внесли и жизненные формы растений.
Результаты ученые связывают с тем, что в последние сотни тысяч лет у растений было куда больше возможности приспособиться к похолоданию, чем к резкому и быстрому потеплению, и обратили внимание на повышенную уязвимость растительных видов в умеренных широтах. В то же время авторы исследования призывают с осторожностью относиться к результатам исследования, так как оно смогло охватить не более 0,31 процента от приблизительно 330200 известных ныне живущих видов растений. Также они отмечают необходимость большого количества исследований в южном полушарии.
Глобальное изменение климата вызывает опасение насчет будущего умеренных лесов, однако не стоит недооценивать их буферную устойчивость: благодаря поддержанию оптимального микроклимата они способны противостоять потеплению (но при этом их очень важно беречь от вырубок).
Марина Попова