Мох спрятался от климата пустыни Мохаве под полупрозрачными кусками кварца

Американские исследователи проанализировали видовой состав мхов в пустыне Мохаве на участках с разным микроклиматом, в частности, на почве под кусками молочного кварца. Они пришли к выводу, что подобные необычные местообитания могут стать микроубежищами для тех видов мхов, которым местный климат плохо подходит, и если не проверять, какие виды обитают в таких малозаметных местах, можно существенно ошибиться в оценках видового многообразия изучаемого сообщества. Научная статья опубликована в PLoS ONE.

Мелкие неподвижные организмы, такие как мхи, лишайники, грибы, цианобактерии (то есть многие, кого раньше называли низшими растениями), могут довольствоваться совсем небольшим количеством ресурсов для жизни. Отчасти за это отвечает их способность к криптобиозу, то есть временной приостановке процессов жизнедеятельности, которая часто вызвана нехваткой воды. Особенно хорошо эта способность развита у мхов: при засухе из их клеток может уйти почти вся вода, но как только влажность повышается, они «оживают» и трогаются в рост. За счет этого мхи могут жить в пустынях, где осадков не бывает несколько месяцев подряд.

Однако помимо общего климата местности стоит учитывать микроклимат в ее отдельных точках: он может сильно отличаться от общей картины. К примеру, в почве под камнями воды может быть значительно больше, чем на открытых участках. Некоторые гиполитические (дословно — подкаменные) виды специализируются на таких местообитаниях и даже способны фотосинтезировать там, если камни — это полупрозрачные куски различных разновидностей кварца. Чаще всего из гиполитических организмов изучают цианобактерии, но мхи тоже могут расти под кварцем.

Мох Syntrichia caninervis под молочным кварцем и рядом с ним

Jenna T. B. Ekwealor and Kirsten M. Fisher / PLoS ONE, 2020

Поделиться

То, как гиполитическая жизнь влияет на соотношение видов в сообществах мхов, а также на морфологию самих растений, решили выяснить Дженна Эквелор (Jenna T. B. Ekwealor) из Калифорнийского университета в Беркли и Кирстен Фишер (Kirsten M. Fisher) из Университета штата Калифорния. В июне 2014 и с сентября 2019 по февраль 2020 они исследовали местность Шип-Крик в пустыне Мохаве — самой засушливой пустыне Северной Америки. На почве под кусками молочного кварца и рядом с ними исследователи установили датчики влажности, температуры и освещенности. Те собирали информацию раз в час, а затем ученые с помощью t-критерия Стьюдента сравнивали показатели в разных микроклиматических зонах.
Кроме того, биологи определяли, какие виды мхов растут в исследуемых местообитаниях, какую площадь занимает каждый из них в конкретной точке наблюдения (чтобы понять, тяготеет он к открытой почве или к почве под полупрозрачными камнями), и отмечали длину растений.

Syntrichia caninervis из-под кварца и с открытого грунта

Jenna T. B. Ekwealor and Kirsten M. Fisher / PLoS ONE, 2020

Поделиться

Все микроклиматические параметры, кроме среднего суточного максимума относительной влажности, значимо отличались для открытого грунта и почвы под камнями (во всех случаях p < 0,001). Основными видами мхов в пустыне были три: Syntrichia caninervis, Tortula inermis и Bryum argenteum. B. argenteum не нашли под камнями (интересно, что глобально это вид-космополит). Зато T. inermis встречался под кварцем чаще, чем в открытом грунте, а S. caninervis — наоборот (в обоих случаях p = 0,003).
Нашлись и некоторые различия в морфологии гиполитических и обычных особей одного вида: стебли Syntrichia caninervis под камнями в среднем длиннее, чем на открытой местности (p < 0,0001), а листьев на миллиметр длины стебля при этом меньше (p = 0,0125). У синтрихии под камнями не наблюдалось черно-коричневой окраски, характерной для прочих растений этого вида. Авторы связывают все эти различия с тем, что освещенность под кварцем совершенно не такая, как на открытой местности, и с повышенной влажностью под камнями.

Учитывая, что и видовой состав мхов, и их индивидуальные характеристики различались на небольших близко расположенных участках местности с разными микроклиматом, исследователям стоит обращать больше внимания на небольшие «убежища» (рефугиумы) с особым микроклиматом, который заметно отличается от общего климата местности. Вполне вероятно, что при изменениях экосистем в таких «убежищах» сохранятся виды, для которых обычные условия в том же месте станут неподходящими. В таком случае невнимание к данным из микрореуфгиумов существенно исказит картину видового разнообразия исследуемой местности.

О мхах экстремальных местообитаний мы уже писали: речь шла о Восточной Антарктиде. В 2018 году выяснилось, что даже они пострадали от изменения климата. Там стало холоднее и суше, в результате среди местных мхов появилось два новых, более устойчивых к таким условиям вида: Ceratodon purpureus и Bryum pseudotriquetrum.

Светлана Ястребова

https://nplus1.ru/