Исследование, проведённое с участием сотрудников Института систематики и экологии животных СО РАН, Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова СО РАН и Института леса имени В.Н. Сукачева СО РАН при поддержке Российского научного фонда (РНФ), принесло оптимистично-реалистичный взгляд на вызовы, стоящие перед сибирскими лесами. Ученые проанализировали изменения уровня природной «химической защиты» двух важных лесообразующих видов – лиственницы сибирской и берёзы повислой – в условиях продвижения опасного вредителя, непарного шелкопряда, на север.
География и масштаб исследования
Одной из главных особенностей этого крупного междисциплинарного проекта стало внимание к широтному градиенту: образцы хвои лиственницы и листьев берёзы были собраны в разных точках Западной Сибири – от северных районов рядом с селом Каргасок в Томской области до южных лесов в районе Завьялово Новосибирской области, расстояние между которыми превышает 1000 километров. Такой подход позволил проследить, как изменяются защитные свойства растений по мере продвижения от юга к северу и оценить потенциальную уязвимость лесов к нашествию нового вредителя.
Фитохимические барьеры: защита и её границы
Одним из ключевых выводов стало обнаружение значительного снижения (примерно на 30–40%) концентрации токсичных для непарного шелкопряда соединений в хвое лиственницы сибирской по мере движения на север. К числу этих важных веществ относятся, например, дегидроабиетиновая кислота и нонакозанол, способные эффективно удерживать далеко не каждого вредителя. Интересно, что в хвое лиственницы с юга подобных соединений почти в четыре раза больше, чем в северных образцах.
Однако у берёзы повислой ситуация оказалась иной: независимо от широты содержание защитных соединений в листьях оставалось одинаково низким, недостаточным для эффективной защиты от гусениц непарного шелкопряда. Таким образом, оба ключевых лесных вида оказываются открыты для вредителя на всей исследованной территории, а особенно уязвимыми — на севере, где естественная химическая защита слабее.
Расширение ареала вредителя и его рацион
Непарный шелкопряд активно осваивает северные районы, смещая свою границу обитания со скоростью до 50 км в год, чему во многом способствует потепление климата. Если в Сибири основной пищей гусениц традиционно была берёза повислая, то при продвижении на север вредитель всё чаще переходит на лиственницу сибирскую. Учитывая снижение концентрации токсичных соединений у северных популяций лиственницы, шелкопряд воспринимает эти деревья практически как доступный ресурс, что увеличивает риск вспышек его численности на новых территориях.
Значение исследования для экологии и лесного хозяйства
Результаты работы имеют существенное практическое значение: они развивают современные подходы к оценке рисков для сибирских лесов и помогают более точно прогнозировать возможные очаги появления вредителя. Это открывает путь к разработке превентивных мер и программ для защиты лесных экосистем, учитывающих фитохимические особенности древесных пород в зависимости от широты их произрастания.
Ученые отмечают, что динамика защитных соединений у лиственницы и берёзы может служить важной подсказкой для экологов, лесничих и биологов, разрабатывающих стратегии адаптации лесного хозяйства к климатическим переменам.
Будущее исследований: глобальный взгляд и оптимистичные перспективы
Коллектив исследователей планирует расширить географию наблюдений – в том числе изучить продвижение непарного шелкопряда в лесах Европы и Северной Америки. Это поможет выявить, существуют ли региональные различия в стратегиях растений по защите от вредителя и можно ли использовать опыт других стран для улучшения охраны российских лесов.
В целом работа даёт надежду на то, что своевременное выявление уязвимых зон, совместная работа биологов, химиков и экологов, а также внедрение инновационных лесозащитных мер обеспечат сибирским лесам устойчивость даже перед лицом новых вызовов. Полученные знания о химической защите деревьев – это не только шаг к сохранению уникальных экосистем, но и вклад в устойчивое развитие лесного хозяйства России в долгосрочной перспективе.
Комментарии участников проекта
Анна Субботина, младший научный сотрудник лаборатории экологической физиологии Института систематики и экологии животных СО РАН, подчёркивает: «Наши результаты свидетельствуют, что расширение северных границ ареала непарного шелкопряда, скорее всего, не встретит фитохимического барьера со стороны лиственницы и берёзы. Это значит, что планирование мероприятий по адаптации лесных экосистем и устойчивой защите лесов в условиях меняющегося климата становится ещё более актуальным».
Совместные усилия российских научных институтов и поддержка Российского научного фонда демонстрируют важность интеграции знаний в борьбе за сохранение природных богатств. По мнению команды проекта, дальнейший мониторинг и повышение информированности будут способствовать ответственному освоению сибирских лесов и укреплению их биологического разнообразия.
Источник: indicator.ru
