9 июля
КНЦ РАН

Найдены виды организмов, первыми заселяющие техногенные пустоши Арктики

4.5

Сотрудники Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН нашли виды организмов, первыми заселяющих техногенные пустоши Арктики.

Вид на комбинат “Североникель” / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Криптогамные (от двух греческих слов crypto – «скрытый», «тайный» и gameein – «брак», то есть «тайнобрачные») организмы не имеют цветков и распространяются спорами или вегетативным способом. Относящиеся к этой группе мхи, печеночники и лишайники играют большую роль в арктических экосистемах.

Они невелики, могут образовывать плотные пленки или дерновинки, что позволяет сохранять влажность и температуру, а также способны развиваться на разнообразных субстратах, в том числе на скалах и голом минеральном грунте. Особенности лишайников и мохообразных дают им дополнительные преимущества к выживанию в суровых условиях. Без криптогамных организмов невозможно формирование растительных сообществ.

Техногенная пустыня на северном склоне горы Сопча в районе первого участка –– здесь не обитают ни лишайники, ни какие-либо сосудистые растения и отмечены только три вида мохообразных / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Известна повышенная чувствительность мохообразных и лишайников к загрязнению воздуха. В Мурманской области деятельность горно-промышленного комплекса привела к исчезновению многих видов мхов и лишайников, а также к нарушению и почти полному разрушению растительных сообществ вокруг некоторых предприятий. Последние годы промышленные выбросы снижаются, что дает нарушенным экосистемам возможность начать восстанавливаться.

Уже наблюдаются положительные сдвиги в напочвенном покрове на расстоянии нескольких десятков километров от источников загрязнения, но на непосредственно прилегающих к ним участках нет ни мхов и лишайников, ни каких-либо высших сосудистых растений. Проблема в восстановлении техногенных пустынь – не только в высоком уровне загрязнения воздуха, но и в разрушении почвенного покрова, а также нарушении питательного режима почв.

Эксперименты по восстановлению растительного покрова в окрестностях Мончегорска, где находится самая печально знаменитая техногенная пустошь Мурманской области, ведутся уже два десятка лет, однако в их основе лежит искусственное восстановление растительности. Естественное заселение пустошей аборигенными видами до сих пор никто не изучал.

Сотрудники Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН сделали первый шаг в изучении динамики восстановления напочвенного покрова сверхзагрязненных техногенных пустынь, где, в отличие от техногенных пустошей, не выживают никакие высшие сосудистые растения. Статья об этом вышла в журнале «Лесоведение».

На расстоянии от 1,7 до 10 километров в зоне воздействия комбината «Североникель» ученые заложили учетные площадки для выявления видового состава лишайников и мохообразных. Также были отобраны выпадающие на различном расстоянии от комбината осадки и изучено содержание загрязняющих веществ в них, а также в подстилающем горизонте почв на всех площадках.

Исследование показало, что при приближении к источнику загрязнений количество видов в напочвенном покрове, ожидаемо, сокращается, и на первых трех километрах сосудистых растений нет. Собственно, отсутствует сам напочвенный покров в привычном значении этого термина. Первыми поселенцами, выдерживающими максимальные уровни загрязнения, оказались печеночник нардия чашевидная (Nardia geoscyphus) и листостебельные мхи дикранелла зобатая (Dicranella cerviculatа) и полия поникшая (Pohlia nutans).

На дернинках, образованных живыми или отмершими мохообразными, при удалении от комбината поселяется один из немногих видов лишайников, приспособившихся к высокой концентрации тяжелых металлов, – стереокаулон почти-пепельный (Stereocaulon leucophaeopsis). На большем расстоянии от источника загрязнения видовой состав криптогамных организмов увеличивается, появляются и сосудистые растения, например, мятлик луговой, иван-чай узколистный, смолка альпийская, а также береза Черепанова и ива северная. Увеличиваются обилие и площадь, покрытая мхами и лишайниками.

Мох Pohlia nutans –– один из первых поселенцев на техногенных пустошах, произрастает в углублениях, где скапливается влага / ©Пресс-служба КНЦ РАН

Таким образом, ученые выяснили: пионеры заселения техногенных пустынь — это традиционно считающиеся «привередливыми» мохообразные. Удалось впервые выявить самые устойчивые к загрязняющим соединениям организмы: это печеночники изопахес двухгородчатый (Isopaches bicrenatus), нардия чашевидная, гимноколея вздутая (Gymnocolea inflatа) и соленостома густолистная (Solenostoma confertissimum) и мхи полия поникшая и дикранелла зобатая, которые формируют живой напочвенный покров, пригодный для заселения другими видами-пионерами – лишайниками стереокаулонами почти-пепельным и шляпковидным. Чем выше влажность, тем активнее происходит заселение почв криптогамными организмами.

Эти виды очень устойчивы к токсическому воздействию и высоким концентрациям тяжелых металлов. Впервые установлено, что несмотря на отсутствие корней и, казалось бы, меньшую зависимость от почвенных загрязнений, без «подложки» из мхов даже эти лишайники не могут выжить на нарушенных территориях.

Полученные данные позволяют прийти к заключению, что восстановление растительности, уничтоженной в результате деятельности промышленных предприятий, начинается не через сто лет после снижения нагрузок (как предполагалось ранее), а намного раньше. Пионерами будут выступать токсикотолерантные виды лишайников и мохообразных, которые постепенно готовят основу для поселения других растений. Несомненно, требуется провести исследование в течение более длительного времени и расширить площадь их проведения, чтобы можно было сделать более однозначные выводы. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Вчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

Позавчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

11 часов назад
Сергей Васильев

Экзопланета Gliese 367b вращается крайне близко к своей звезде, делая полный оборот за несколько земных дней: из-за тесного соседства она потеряла легкие оболочки, и большую часть ее занимает плотное ядро.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Вчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: