В СФУ расшифровали «климатические дневники» в клеточной структуре сосны
Ученые СФУ расшифровали информацию о краткосрочных климатических колебаниях в клетках древесины сосны обыкновенной, произрастающей на юге Сибири и в Республике Хакасия. Оказалось, что даже небольшие различия в температуре и осадках значительно влияют на сроки формирования древесины сосны и на то, когда дерево в южносибирских лесостепях может с высокой вероятностью пострадать от засух. Предложенный учеными метод помогает прогнозировать пожароопасные периоды, профилактировать инвазии насекомых-вредителей и вычислять участки леса, которые могут дать семена для лесовосстановления.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Forestry Research. Ежегодно деревья наращивают новый слой, который принято называть годичным кольцом. Древесина по биологической классификации является одним из видов ксилемы – ткани, проводящей воду от кончиков корней к листьям или хвое. У хвойных деревьев и кустарников она почти полностью состоит из трахеид – клеток, имеющих форму вертикальных трубочек.
В течение весенне-летнего сезона клетки ксилемы по очереди появляются (путем деления клеток камбия, находящегося между древесиной и корой), потом растут – увеличиваются в диаметре, затем у них утолщается стенка, и наконец, трахеиды теряют внутреннее содержимое, становясь готовыми элементами «внутреннего водопровода» дерева. У каждой клетки свои сроки для этих стадий развития, поэтому можно считать, что погодные условия (жара и холод, дожди и засухи) «записываются» деревом в этих клетках и их характеристиках очень детально. Вопрос в том, как расшифровать эти детальные «дневниковые записи» по измерениям размеров клеток и толщины их стенок.
«Задача усложняется тем, что размеры клеток древесины имеют строгие ограничения, заложенные генетически, чтобы они могли успешно выполнять свои функции. Кроме того, условия того времени, когда клетка только начала свое развитие, будут влиять и на весь ее дальнейший рост. В результате мы получаем нелинейные, но хорошо различимые зависимости между разными характеристиками трахеид.
Используя клеточные измерения большой длительности (более 200 лет, такие очень мало кто имеет в мире из наших коллег), коллектив ученых СФУ предложил и успешно апробировал метод, позволяющий математически вычислить и отделить эти ограничения и влияние «наследия прошлого», оставляя в основном записи текущих климатических условий», – рассказала старший научный сотрудник лаборатории дендроэкологии и экологического мониторинга ХТИ – филиала СФУ и лаборатории биогеохимии экосистем СФУ Лилиана Белокопытова.
По словам ученого, эта работа продолжает серию исследований анатомии древесины сосны обыкновенной на юге Сибири. Сравнение древесины сосны в лесостепях Хакасии и Южной Бурятии уже показало, что даже при сходных условиях формирования «записи в клетках» различаются по времени написания и по содержанию. Но эти два региона расположены на большой дистанции (больше 1000 километров), поэтому причина может быть в различающемся климате.
Однако в новой работе эксперты «прочитали» записи в древесине сосны на расстоянии всего 120 километрах от первого исследованного участка леса (около села Боград), в окрестностях села Казановка (Хакасия). Казалось бы, расстояние невелико, и сосны были подобраны из предгорий хребтов, окружающих одну и ту же долину. Но при такой очевидной географической близости оказалось, что даже самые небольшие различия в температуре и осадках сильно влияют и на сроки формирования древесины, и на то, когда сосна в хакасской лесостепи может вероятнее всего пострадать от засух.
«Можно утверждать, что предложенный метод разделения климатических записей работает стабильно и надежно, раскрывая детали погодных условий, важных для роста деревьев. Для лесоохранных организаций региона это может быть потенциально полезно, чтобы вычислять периоды, когда сосновые леса подвергаются наибольшей пожарной опасности из-за засухи, какие древостои и в какое время более уязвимы для вредителей, а какие деревья и участки леса лучше других приспосабливаются к меняющемуся климату – следовательно, могут использоваться как источник семян для лесовосстановительных работ», – подвела итог старший научный сотрудник лаборатории дендроэкологии и экологического мониторинга ХТИ – филиала СФУ и лаборатории биогеохимии экосистем СФУ Дина Жирнова.
Telegram 
Дзен 
VK Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно