Генетический анализ показал, как растения повторно заселили остров Нисиносима после катастрофического извержения 2013 года, уничтожившего всю жизнь.
Исследователи выяснили, что колония возникла из небольшого количества семян, попавших на остров с соседних территорий.
Извержение вулкана, запечатленное спутником. Фото: USGS/NASA
В 2013 году мощное извержение вулкана практически уничтожило всю жизнь на острове Нисиносима в Тихом океане. Растительность была погребена под слоями лавы и пепла. Спустя несколько лет ученые обнаружили на острове первые растения и провели генетическое исследование, чтобы понять механизм восстановления экосистемы.
Вулканическое возрождение острова
Нисиносима — это вулканический остров, расположенный примерно в 1000 километрах к югу от Токио. Извержение, начавшееся в ноябре 2013 года из жерла на морском дне, привело к образованию нового острова, который впоследствии слился с основной территорией. Процесс извержения и последующего остывания лавы сделал среду непригодной для жизни.
В 2019 году, до нового извержения, группа ученых из Токийского столичного университета смогла собрать образцы растения портулак огородный (Portulaca oleracea). Это позволило провести анализ ДНК и установить происхождение колонизаторов.
Генетические ключи к разгадке
Исследование показало, что растения на Нисиносиме тесно связаны с популяциями с соседнего острова Титидзима. Однако генетическое разнообразие образцов с Нисиносимы было значительно ниже. Это указывает на так называемый «эффект основателя» — явление, при котором новая колония возникает от небольшого числа особей-основателей.
«Мы обнаружили, что растения Нисиносимы прошли через резкую потерю генетического разнообразия, что типично для ситуации, когда новая популяция основана малым количеством индивидов из более крупной, исходной популяции», — сообщают исследователи.
Это означает, что вся новая популяция портулака на острове произошла от ограниченного количества семян, которые каким-то образом достигли острова.
Путешествие семян
Ученые отмечают, что семена портулака обладают идеальными характеристиками для распространения на большие расстояния. Они очень малы, похожи на маковые зерна, имеют дисковидную форму. Такие семена могут переноситься морскими течениями благодаря плавучести, ветром из-за легкости, а также птицами, которые могут их переносить непреднамеренно.
Точный механизм попадания семян на Нисиносиму установить сложно, но генетическая связь с Титидзимой указывает на естественный путь колонизации, а не на случайное вмешательство человека.
Неопределенное будущее экосистемы
Вулканическая активность на Нисиносиме продолжается, что ставит под вопрос долгосрочное существование новой хрупкой экосистемы. Последующие извержения могут вновь уничтожить едва успевшую сформироваться жизнь. Ученые подчеркивают, что будущее острова и его обитателей остается непредсказуемым, как и сама геологическая судьба этого молодого вулканического образования.
Источник: ecoportal.su
