Самый старый в мире мох пережил три массовых вымирания, но может не пережить изменение климата.
Род Такакия имеет самое большое количество быстроразвивающихся генов среди всех мхов, сообщают исследователи в журнале Cell. Десятилетнее исследование Такакия в Гималаях показало, что мох хорошо приспособлен к своему высокогорному дому, устойчив к экстремальным холодам и интенсивному ультрафиолетовому излучению. Но независимо от того, насколько быстро он может изменять свои гены, ученые обнаружили, что быстрое повышение температуры в регионе связано с уменьшением ареала обитания мха — более быстрым, чем у любого из окружающих его мхов.
Такакия состоит всего из двух видов мха. Хотя по отдельности их можно найти в Соединенных Штатах и Японии, оба вида вместе встречаются только на Тибетском плато в Гималаях. Эти два растения не похожи ни на одно другое растение в мире. Эволюционный побег, содержащий такакию, ответвился от других мохообразных — мхов, печеночников и роголистников — около 390 миллионов лет назад.
«Он сильно отличается от других мхов», — говорит Ральф Рески, биотехнолог растений из Фрайбургского университета в Германии.
Чтобы узнать больше о загадочной Такакии, Рески, и его коллеги организовали долгосрочное исследование на Тибетском нагорье, на высоте более 4000 метров над уровнем моря.
В течение 11 лет исследователи собирали образцы, анализировали геномы, собирали данные об окружающей экосистеме и сравнивали современные образцы с окаменелостями возрастом 165 миллионов лет. Команде также пришлось эвакуировать нескольких студентов из-за высотной болезни. Полевые участки были доступны только в августе и сентябре, да и то «климат непредсказуем, и в один прекрасный день может быть весна, лето, осень и зима», — говорит он.
Новое исследование показало способность мха противостоять солнечному излучению. Когда исследователи подвергли Такакию сильному ультрафиолетовому излучению, она не пострадала, в то время как сравнительные мхи начали умирать в течение 72 часов.
Выносливый мох производит «большое количество метаболитов, таких как флавоноиды и полиненасыщенные жирные кислоты, для защиты от радиации», — говорит Рески.
Он также содержит гены, обеспечивающие более эффективное восстановление ДНК — необходимую защиту от вредных лучей.
Исследование показало, что все эти черты развились примерно 50 миллионов лет назад и по настоящее время, при этом внешний вид мха никогда не менялся по сравнению с окаменелостями Такакии примерно 165 миллионов лет назад.
Но эта относительно быстрая эволюция кажется недостаточно быстрой, чтобы помочь мху адаптироваться к изменению климата.
За 11 лет исследования Рески и его коллеги зафиксировали среднее повышение температуры в регионе примерно на четыре десятых градуса Цельсия. Между тем, охват Такакии в их выборочной популяции уменьшался примерно на 1,6 процента в год — быстрее, чем у четырех других местных мхов. Исследователи прогнозируют, что к концу 21 века подходящие условия для Такакии будут ограничены лишь 1000–1500 квадратных километров по всему миру. К тому времени, подозревают исследователи, самый старый в мире мох может вымереть.
