Комбинированный анализ данных генетики, палеоботаники и экологического моделирования проливает свет на позднечетвертичную историю сосны сибирской (Pínus sibírica). В журнале Tree Genetics & Genomes опубликована статья «Late Quaternary history of Siberian stone pine as revealed by genetic and paleoecological data». Над исследованием работали сотрудники Института экологии растений и животных УрО РАН: Д.Н. Шуваев, В.Л. Семериков, а также красноярские ученые Г.В. Кузнецова из Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН и Ю.А. Путинцева из Института фундаментальной биологии и биотехнологии Сибирского федерального университета.
«В нашем исследовании мы поставили цель получить и сопоставить данные о генетической изменчивости кедра с экстенсивным анализом литературы по палеоботанике и палеогеографии Сибири, а также с результатами экологического моделирования, чтобы сделать комплексные выводы о позднечетвертичной истории кедра» - сообщают авторы.
Сосна сибирская или кедр (Pínus sibírica) – ключевой вид темнохвойной тайги. Один из самых широко распространенных видов сосен, который имеет огромный ареал площадью 4,5 млн. км 2, 95% которого расположено на территории России (Колесников, 1956). Значение кедровых лесов сложно переоценить. Они выполняют почвозащитную и водоохранную роль, служат местом обитания и источником пищи для многих лесных зверей и птиц. История кедра до сих оставалась изученной лишь по данным спорово-пыльцевых спектров голоцена (Бляхарчук 2010).
С помощью полногеномного секвенирования de novo были разработаны маркеры митохондриальной ДНК для сосны сибирской. Использование данных маркеров практически на всем ареале вида позволило проследить его историю в крупных пространственных и временных масштабах. В свою очередь, применение высокоизменчивых маркеров ядерной микросателлитной ДНК выявило подразделенность популяций на региональном уровне. Кроме того, обзор палеоданных и результаты экологического моделирования для эпох позднего плейстоцена подтвердили и дополнили следующие основные выводы, полученные в результате исследования:
1) популяции сосны сибирской из Западного Саяна и Алтая, Восточного Саяна, Кузнецкого Алатау и Урала являются генетически обособленными, что было обусловлено их выживанием в данных регионах во время последнего ледникового максимума;
2) горный рельеф и древние озера могли способствовать выживанию кедровых лесов, благодаря образованию ряда малых убежищ с относительно благоприятными климатическими условиями;
3) популяции Западного Саяна и Алтая не вносили генетического вклада в экспансию кедра на Западно-Сибирскую равнину;
4) заселение Западно-Сибирской равнины происходило из Урала и Кузнецкого Алатау в голоцене;
5) в то же время восточные популяции кедра расселялись из Восточного Саяна и/или побережья оз. Байкал, колонизировав Прибайкалье и часть Средней Сибири. Эти находки указывают на пути реколонизации ареала кедра, отличные от таковых у других сибирских хвойных видов, и существенно дополняют представления о Прибайкалье, горах Южной Сибири и Урале как ледниковых рефугиумах (участках, на которых вид пережил неблагоприятный геологический период) сосны сибирской.
Информация о расположении основных генетических групп кедра совместно с применением методов экологического моделирования в проекциях на будущие климатические сценарии может помочь в планировании резерватов для сохранения генетического разнообразия одной из важнейших лесных пород Сибири.