Что помнят деревья?

от

В разделе Национального леса в Дербишире выделяется один дуб — Финэдок. Его легко можно заметить среди окружающих его открытых полей, живых изгородей из боярышника и молодого букового леса.

Дубы поддерживают больше всего видов в Великобритании, и Финэдок — яркий пример этого. У его подножия можно увидеть и услышать крапивников, дроздов, пауков, белок, певчих дроздов, парящих мух, бабочек, черноголовых черипчиков, мокриц, муравьёв и пеночек.

Более двух веков этот дуб служил убежищем для людей — под его тенью лежит разрушенное жилище.

Летом 2023 года дендрохронологи — учёные, изучающие деревья по их годичным кольцам — взяли образцы из ствола Финэдока, чтобы изучить его «здоровые» и «неблагополучные» годы роста. Они насчитали 195 колец, что указывает на то, что дуб, вероятно, был посажен в начале XIX века, если не раньше.

В июле 2023 года Финэдок (сейчас его высота составляет около 120 футов) сыграл центральную роль в проекте «Кольцо истины». Это творческое сотрудничество между учёными-древоведами и художниками из коллектива «Walking Forest» представило судебный процесс, который должен был состояться в 2030 году между истцом — дубом (в тени которого рассматривалось дело) — и правительством Великобритании.

Учёные из Университета Бирмингема, включая одного из нас (Бруно), выступили в качестве свидетелей-экспертов, представив доказательства угроз, которым подвергается дерево из-за повышения температуры, увеличения содержания CO₂ в атмосфере, повреждения почвы и болезней.

Этот момент под дубом Финэдок открыл дверь к более глубокому вопросу: как и что помнят деревья?

До недавнего времени мало что было известно о том, как память может функционировать у таких долгоживущих организмов, как деревья, которые переживают десятилетия, даже века, меняющихся условий окружающей среды.

Что мы узнали о памяти деревьев

Для деревьев память — это не метафора, а биологическая реальность, записанная в их клетках. Одна из самых замечательных форм, которую она принимает, — эпигенетическая память: способность дерева записывать свой жизненный опыт и позволять ему формировать своё будущее, не изменяя последовательность своей ДНК.

Мы изучили ряд экологически важных и культурно значимых видов Великобритании, включая дуб, ясень, орешник, бук и берёзу. Вместе они помогли нам понять, как деревья регистрируют и реагируют на стресс окружающей среды, предлагая нам заглянуть в то, как их память сохраняется в лесах.

В основе этого процесса лежит метилирование ДНК, где химические метки, известные как метильные группы, добавляются к ДНК дерева с течением времени. Хотя они не переписывают генетический код, они изменяют то, как он считывается.

Эти химические метки могут включать или выключать гены, усиливать или ослаблять реакции и фундаментально изменять то, как дерево растёт, адаптируется или защищается. Например, у дубов долгосрочное воздействие засухи в течение десятилетий связано с изменениями в метилировании ДНК, что позволяет предположить, что деревья могут регулировать свою экспрессию генов в ответ на повторяющийся стресс.

Эти эпигенетические воспоминания могут позволить деревьям быстрее реагировать на засуху, болезни или климатические экстремумы, и даже могут передаваться следующему поколению. В некоторых видах растений такое наследование хорошо задокументировано, но у долгоживущих деревьев оно остаётся открытым вопросом, имеющим решающее значение для лесовозобновления и устойчивости.

Выводы

Деревья, безусловно, устойчивы. Они изгибаются, адаптируются и выносят воспоминания о бурях и сезонах в своих телах. Но даже их глубоко укоренившаяся сила имеет пределы. Вызовы, с которыми они сталкиваются сейчас, происходят быстрее, чаще и серьёзнее, чем когда-либо в их эволюционной истории.

Это означает, что то, что мы узнаём из их воспоминаний, — это не просто история выживания, но и предупреждение. Они говорят нам, что может наступить момент, когда они больше не смогут справляться.

Выбор правильных деревьев для противостояния будущим климатическим угрозам требует больше, чем просто цифры. Лес, полный быстрорастущих, недолговечных деревьев, может оказать совсем другое влияние на местную экосистему, чем лес с долгоживущими, запоминающими индивидуумами. В худшем случае такие леса не смогут восстановиться и вымрут.

Модели климата указывают на будущее с более тёплыми и влажными зимами и более жарким и сухим летом в Великобритании, что станет испытанием для многих местных видов. Болезни, такие как усыхание ясеня, уже изменили ландшафты, при этом ожидается потеря более 80% ясеней во многих районах. Это не просто потеря вида, но и потеря биоразнообразия, которое от него зависит.

Наша работа подчёркивает ценность использования семян от деревьев, переживших историческую засуху, и понимания того, как память, устойчивость и адаптация встроены в биологию многих старых особей. Будущим лесам потребуется сочетать древнюю мудрость с современной наукой, объединяя генетическое разнообразие, экологическую память и общественное управление для процветания.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте