Дикая популяция такакии на Тибетском нагорье.
Сюэдун Ли / Capital Normal University Beijing
Редкий мох под названием Такакия адаптировался на протяжении сотен миллионов лет к выживанию в крайних условиях жизни на скалах Тибетского плато. Теперь команда исследователей, изучавших мох почти десятилетие, говорит, что, несмотря на то что он является одним из самых быстро эволюционирующих видов, которые когда-либо изучали, Такакия может не адаптироваться достаточно быстро, чтобы выжить при климатических изменениях.
Род Такакия включает всего два вида, оба из которых встречаются только на Тибетском плато – области, которую исследователи называют «крышей мира».
Профессор доктор Хуэдун Ли, один из двух первых авторов исследования, обнаружил популяции Такакия на высоте более 4000 метров в 2005 году. Команда изучает этот мох на месте и в лаборатории с тех пор.
Жизнь на Тибетском плато непроста. Такакия засыпается снегом в течение восьми месяцев в году и подвергается высокому уровню УФ-излучения, когда он выходит из-под снежного покрова.
Такакия эволюционировал в этом месте более 65 миллионов лет, начиная с момента, когда регион был сформирован из-за континентального дрейфа, делая среду все более экстремальной.
«Эти геологические записи времени помогают нам проследить постепенную адаптацию к жизни на больших высотах в геноме Такакия,» объясняет доктор Ральф Рески из Университета Фрайбурга, который возглавлял команду вместе с доктором Икун Хе из Столичного педагогического университета в Китае. Последние исследования рассматривали, как моху удавалось развить способность выживать в условиях, угрожающих жизни.
В исследовании также документируется, как климатические изменения значительно изменили среду обитания мха всего за несколько лет.
Команду удивило нахождение формы Такакия в 165-миллионолетних окаменелостях из Внутренней Монголии, что показало, что генетические изменения, влияющие на форму, произошли более 165 миллионов лет назад в совершенно других условиях.
«Хотя геном Такакия эволюционирует так быстро, морфология не изменилась узнаваемо более чем за 165 миллионов лет,» говорит Рески. «Это делает Такакия настоящим живым ископаемым. Этот явный контраст между неизменной формой и быстро меняющимся геномом является научной проблемой для эволюционных биологов.»
Вид на район, где исследователи изучали популяции мхов.
Руоян Ху / Capital Normal University Beijing
В общей сложности возраст Такакия составляет около 390 миллионов лет, и он является хозяином самых быстро эволюционирующих генов, когда-либо обнаруженных.
«Мы теперь можем доказать, что Такакия – это мох, который отделился от других мхов 390 миллионов лет назад, вскоре после появления первых наземных растений. Нас удивило обнаружение, что у Такакия наибольшее известное число быстро эволюционирующих генов под положительным отбором,» говорит Хе.
Но, несмотря на сотни миллионов лет эволюции и адаптации к все более экстремальным условиям, климатические изменения могут положить конец этому маленькому упорному мху.
С тех пор как исследователи начали проводить измерения среды обитания Такакия в 2010 году, они описывают усредненное увеличение температуры почти на полградуса Цельсия в год. Тем временем, ледник около мест отбора проб отступает с тревожной скоростью – около 50 метров в год.
Исследователи отмечают, что популяции Такакия значительно уменьшились за период исследования. Между 2010 и 2021 годами покрытие популяций Такакия уменьшилось на 1,6% ежегодно, что быстрее, чем у четырех местных распространенных мхов – этот тренд, как ожидается, продолжится.
«Наше исследование показывает, насколько ценен Такакия в изучении эволюции наземных растений. Уменьшение популяции, которое мы обнаружили, пугает,» говорит Хе. «К счастью, осознание того, что растение находится под угрозой вымирания, также дает нам возможность защитить его, например, выращивая его в лаборатории,» добавляет Ху.
«Такакия видел, как динозавры появлялись и исчезали. Он видел, как мы, люди, появились,» заключает Рески. «Теперь мы можем узнать что-то о живучести и вымирании от этого крошечного мха.»
Научный журналист, освещающий широкий круг тем, касающихся окружающей среды, климатического кризиса, загрязнения и жизни людей. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
