24 декабря 2021, 4:00

Ученые математически связали растения с климатом и почвами

Биоинформатика
Ботаника
Экология
Математическое моделирование

Международная команда ученых при участии сотрудника биологического факультета МГУ выяснила, как признаки растений количественно зависят от почв и климата мест своего обитания. Оказалось, что почвенные параметры большей частью определяют признаки, связанные с запасанием ресурсов, а климатические – ростовые. Это открытие позволяет понять, как растения и экосистемы могут меняться в контексте глобальных изменений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Ученые математически связали растения с климатом и почвами

Современные математические модели позволяют описывать и предсказывать развитие самых разных объектов, в том числе экосистем. Последние сильно зависят от глобальных климатических изменений, а потому могут помочь в понимании того, по какому пути будет развиваться наша планета.

«Современные экологические исследования позволяют по-новому подойти к решению центральной проблемы экологии – ответу на вопрос, каковы механизмы формирования природных комплексов сосуществующих видов (сообществ), какова здесь роль различных факторов среды, – отметил один из авторов исследования, заведующий кафедрой экологии и географии растений биологического факультета МГУ Владимир Онипченко. – Без ответа на этот вопрос невозможно сохранить природные экосистемы Земли и их влияние на создание приемлемой для человека среды обитания».

Международная команда экологов и ботаников, в которую вошел Владимир Онипченко, собрала огромный массив данных о функциональных признаках растений, о почвах и климате в месте их произрастания. В финальную базу вошло 225 206 наблюдений 17 функциональных признаков 20 655 видов сосудистых растений со всей планеты и соответствующие им данные о 21 климатическом параметре и 107 характеристиках почвы.

При помощи биоинформатических подходов авторы смогли установить определенные закономерности взаимосвязей в экосистемах. Функциональные признаки делятся на две группы: размерные и ресурсные. При этом первые (высота растения, площадь листа и др.) больше определяются климатическими факторами, а вторые (например, содержание азота и фосфора в листьях, содержание углерода на единицу сухой массы) – теми почвенными параметрами, что не зависят от климата. Некоторые признаки демонстрируют более тесную связь с одним фактором – например, высота растений и площадь листьев значимо больше в теплых и влажных условиях, как в тропиках, нежели в сухих, как пустыни, или холодных, как тундры; на некоторые признаки влияние оказывают обе группы факторов. Содержание тяжелого изотопа азота 15N, длина проводящего пучка и число производимых за сезон семян не продемонстрировали зависимость от климатических или почвенных факторов.

Источник:  Пресс-служба МГУ

Профили учёных из новости

Richter R
0000-0001-8981-1966
274 публикации
Йосвиг Юлия
0000-0002-7786-1728
3 публикации
Виртх Кристиян
0000-0003-2604-8056
22 публикации
Шуман Мередитх
0000-0003-3159-3534
7 публикаций
Каттге Йенс
0000-0002-1022-8469
43 публикации
Вригт Ян
0000-0001-8338-9143
11 публикаций
Сиппел Себастиян
0000-0002-4510-4458
26 публикаций
Rüger Nadja
0000-0003-2371-4172
4 публикации
Шаепман Михаэль
0000-0002-9627-9565
31 публикация
Ван бодегом Петер
0000-0003-0771-4500
50 публикаций
Díaz Sandra
0000-0003-0012-4612
24 публикации
Хаттинг Веслей
0000-0002-3626-5137
6 публикаций
Крамер Коен
0000-0002-1402-2775
38 публикаций
Ленс Фредерик
0000-0002-5001-0149
10 публикаций
Niinemets Ülo
0000-0002-3078-2192
51 публикация
Рейч Петер
0000-0003-4424-662X
86 публикаций
Рейчстейн Маркус
0000-0001-5736-1112
135 публикаций
Römermann Christine
0000-0003-3471-0951
8 публикаций
Шродт Франзиска
0000-0001-9053-8872
15 публикаций
Бахн Михаэль
0000-0001-7482-9776
36 публикаций
Бюн Чаехо
0000-0003-3209-3275
11 публикаций
Кампетелла Гияндиего
0000-0001-6126-522X
7 публикаций
Кераболини Бруно
0000-0002-3793-0733
14 публикаций
Крайне Йосепх
0000-0001-6561-3244
11 публикаций
Gutiérrez Alvaro
0000-0001-8928-3198
8 публикаций
Хигучи Педро
0000-0002-3855-555X
8 публикаций
Онипченко Владимир
0000-0002-1626-1171
2 публикации
Peñuelas Josep
0000-0002-7215-0150
211 публикаций
Pillar Valério
0000-0001-6408-2891
14 публикаций
Sosinski Ênio
0000-0001-6310-9474
4 публикации
Вейхер Еван
0000-0002-5375-9964
3 публикации

Публикации из новости

Читайте также

Новая модель позволит предсказать вымирания видов при глобальном потеплении
На ее основе авторы выдвинули гипотезу о том, что изменения климата приводили и будут приводить к разбиению экосистем на более маленькие и неустойчивые, которые могут и вовсе исчезнуть.
Математическое моделирование
Палеоэкология
Экология
24 ноября 2022
Ученые предложили новый подход к дистанционному мониторингу растений
Он основан на применении технологии дистанционного зондирования Земли и позволил отличить разные виды клена
Ботаника
Экология
22 января 2022
Растительное разнообразие древнего Алтая оказалось разнообразнее, чем считалось
Ученые обнаружили в три раза больше таксонов высших растений, чем при применении стандартных микропалеонтологических методов
Ботаника
Палеогенетика
Палеоэкология
2 июня 2023
Найден новый агрессивный штамм циповируса, убивающий бабочек-вредителей
Этот патоген, в отличие от своих ближайших родственников, не столь избирателен в выборе хозяина, а потому на его основе можно создать эффективный инсектицидный препарат против сразу нескольких вредителей
Вирусология
Экология
Энтомология
23 мая 2023
Новая матмодель поможет объяснить когнитивные нарушения при постковиде
Возможно, дело в нарушении синхронизации нейронных сетей мозга из-за поражения вспомогательных клеток астроцитов коронавирусом
Математическое моделирование
Нейробиология
24 апреля 2023
Российский физик предсказал существование второго бозона Хиггса
Его открытие может заполнить целый ряд пробелов в Стандартной модели, которая описывает взаимодействие всех элементарных частиц, а также, вероятно, приблизит к разгадке тайны темной материи.
Квантовая физика
Математическое моделирование
20 апреля 2023