Polscy naukowcy dowiedli, że ten gatunek ma 2 mln lat. Żyje w Antarktydzie

Chodzi o jeden z gatunków mchów (Syntrichia sarconeurum). „Wykazaliśmy jednoznacznie, że populacje tego gatunku utrzymywały się w okresie maksimów zlodowaceń” – mówi dr Michał Ronikier z Instytutu Botaniki PAN w Krakowie. Dodaje, że badania polskich naukowców pomogą w tworzeniu prognoz dotyczących reagowania bioróżnorodności na zmiany klimatu. Naukowcy połączyli klasyczne kompetencje badawcze z nowoczesnymi badaniami genetycznymi.

Mchy stanowią główny komponent pokrywy roślinnej Antarktyki. Od dawna wiadomo, że mają duże fizjologiczne zdolności przetrwania stresu związanego z niskimi temperaturami i suchością środowiska. Mimo delikatnej budowy, mogą pozostać żywe przez setki lat.

Jednak – jak mówi z rozmowie z PAP dr Michał Ronikier – naukowców nurtowało pytanie, jak daleko sięgają ich możliwości przetrwania w Antarktyce, a przede wszystkim na kontynencie Antarktydy. Współcześnie powierzchnia wolnych od lodu obszarów lądowych Antarktyki jest szacowana na około 0,5 proc., a w okresie zlodowaceń była jeszcze mniejsza.

– Do niedawna dominowała hipoteza całkowitego wymarcia antarktycznej bioty (wszystkich organizmów, obecnych w regionie geograficznym w określonym czasie – PAP) w historycznych okresach zlodowaceń, ale badania na bezkręgowcach dawały nadzieję, że nawet w okresach maksimów zlodowaceń, kiedy warunki klimatyczne były najbardziej ekstremalne, pewne organizmy znalazły znalazły miejsce i sposób na przetrwanie – tłumaczy dr Michał Ronikier, szef zespołu badającego historię antarktycznych mchów.

Połączenie tradycji i nowoczesności

Aby w nowym świetle spojrzeć na obecność mchów w Antarktyce, zespół naukowców z Instytutu Botaniki PAN w Krakowie zaproponował połączenie klasycznych kompetencji badawczych z nowoczesnymi badaniami genetycznymi – biogeografią molekularną. Naukowcy pracowali na próbkach roślin zgromadzonych w zielniku należącym do Instytutu Botaniki PAN. Są w nim zasuszone okazy mchów zbieranych podczas ekspedycji naukowych jeszcze w pierwszej połowie XX wieku.

Zobacz także: Szczepionka na raka. Już przetestowana na zwierzęcym modelu

– W Instytucie Botaniki PAN znajduje się jedna z kilku największych kolekcji zielnikowych mchów antarktycznych na świecie. Przez długi czas możliwe było jej wykorzystanie do klasycznych, morfologicznych analiz. Teraz, kiedy do dyspozycji mamy biologię molekularną, zakres wykorzystania takich kolekcji znacznie się rozszerza i przez to otwiera fascynujące perspektywy. Jesteśmy w stanie odczytać z coraz większą dokładnością materiał genetyczny zasuszonych mchów, zdegradowany w wyniku upływu czasu – opowiada Ronikier.

Jednocześnie zastrzega, że nadal niezwykle ważne są klasyczne umiejętności taksonomiczne. – Ważna jest współpraca i łączenie umiejętności. To jest silna strona naszego projektu – mówi dr Ronikier.

Syntrichia sarconeurum jest jednym z niewielu gatunków mchów występujących niemal we wszystkich dostępnych obszarach lądowych Antarktyki. Na podstawie datowania molekularnego zespół badawczy ustalił, że mech ten mógł występować na obszarze Antarktyki przez szereg okresów zlodowaceń, być może nawet przez cały czwartorzęd, czyli od ponad dwóch milionów lat. Przetrwał więc globalne oscylacje klimatyczne – ocieplenia i ochłodzenia.

Przetrwać ekstrema

– Wykazaliśmy jednoznacznie, że populacje tego gatunku utrzymywały się w najtrudniejszych warunkach środowiskowych, także w samym jej sercu, na kontynencie. Świadczą o tym odrębne i izolowane linie genetyczne, które charakteryzują populacje kontynentalne – mówi Ronikier. I podkreśla, że istotną rolę w projekcie odegrała dr Marta Saługa, która w ramach projektu pracy doktorskiej uzyskała i przeanalizowała dane z niemal wszystkich dostępnych okazów zielnikowych. Wiązało się to z dużą ilością żmudnej pracy, ale dało też gwarancję, że materiał był kompleksowy.

Zobacz także: Planety do życia

Mamy podstawy do prognozy

Dr Ronikier mówi, że badania stanowią istotny wkład w odtworzenie szczegółowej historii populacji mchu. Pomogą też w tworzeniu prognoz dotyczących reagowania bioróżnorodności na zmiany klimatu.

– Zrozumienie tego, jak się kształtowała i utrzymywała bioróżnorodność Antarktyki rejonów szczególnie podatnych na zmiany klimatu – jest ważna. Poznając historyczną dynamikę bioróżnorodności tych szczególnie wrażliwych regionów Ziemi, mamy szansę prognozować, jaka może być przyszłość bioróżnorodności tych regionów – podkreślił.

Zespół nie planuje nowej wyprawy na Antarktydę, będzie jednak nadal wykorzystywał dostępne materiały zielnikowe, do których zastosuje najnowsze metody badawcze.

Badania zrealizowano w ramach projektu finansowanego przez NCN.

Zobacz także: Lodowy ocean na Enceladusie. Jest życie na księżycu Saturna?

#mech #polscy naukowcy # bioróżnorodność # zmiany klimatu # antarktyda # antarktyka