Ученые проанализировали хранилища семян на Земле и пришли к тревожному выводу

Фото из открытых источников

Знаменитое «Хранилище Судного дня» — также известное как Всемирное хранилище семян на Шпицбергене в Норвегии — пожалуй, самый известный в мире банк семян. Этот монументальный комплекс, хранящий более миллиона образцов семян растений практически из всех стран мира, подобен глобальному страховому полису, гарантирующему, что завтрашний день будет располагать жизненно важными запасами семян для выращивания продуктов питания и других необходимых культур в условиях неопределенного будущего.

Но, несмотря на впечатляющую коллекцию Хранилища Судного дня, природа его однозначно превосходит. Самый большой в мире банк семян на самом деле скрыт под вашими ногами, в так называемом почвенном банке семян – огромном природном хранилище семян, которые поджидают вас на земле, в почве или разбросаны среди опавшей листвы.

В отличие от тщательно скоординированных пожертвований на Шпицбергене, захоронение семян в почвенном банке — это хаотичный процесс: семена падают на землю случайным образом, переносятся ветром или рассеиваются наводнениями.

Несмотря на случайный характер, это представляет собой поразительно большой запас семян, как показывают новые исследования.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые проанализировали глобальную базу данных банка почвенных семян, содержащую 3096 записей образцов почвы, собранных в 94 странах на всех семи континентах.

В рамках примерно 1400 исследований в этих образцах были подсчитаны и идентифицированы миллионы семян и саженцев.

Эти семена представляют собой огромный резервуар, который мы теперь можем оценить в количественном выражении.

Расчеты команды показывают, что в среднем по всему миру в почве на каждый квадратный метр поверхности находится более 5000 семян, независимо от того, находится ли почва на суше, в болотах или в водных экосистемах.

«В самом широком смысле, если вы приложите палец к земле, вы, скорее всего, укажете на семя», — объясняют исследователи в своей статье, соавторами которой являются экологи Алистер Ауффрет из Шведского университета сельскохозяйственных наук и Эмма Ладусер из Университета острова Принца Эдуарда в Канаде. «Высокая плотность семян в почве свидетельствует о формировании почвенных банков семян как важного компонента динамики популяций и сообществ растений, а также ценной стратегии для многих видов растений, способствующей укоренению после нарушений».

Как бы то ни было, исследователи обнаружили закономерность в данных, которая может ограничить эффективность жизненно важной роли почвенного банка семян в восстановлении растительности после таких нарушений, как суровая погода, способная уничтожить растения на поверхности.

Хотя давно известно, что разные местообитания поддерживают разный уровень разнообразия и плотности растений — в пустынях растительность разреженная, а в тропических лесах — густонаселенная, — меньше известно о том, как это влияет на почвенный банк семян, особенно в глобальном масштабе, поскольку большинство исследований почвенного банка семян ограничены конкретными регионами.

Используя свою глобальную базу данных, собранную некоторыми членами той же команды и впервые опубликованную в 2024 году, исследователи обнаружили удивительные различия в численности семян в разных регионах.

«В разных биомах и экосистемах мира закономерности видового разнообразия в банке семян часто расходятся с закономерностями плотности семян», — сообщает группа исследователей.

Иными словами, почвы, содержащие семена самых разных видов растений, сами по себе не отличались большим количеством семян, а на участках с высокой плотностью семян часто наблюдалось незначительное видовое разнообразие.

Примером тому служат тропические экосистемы, которые характеризуются высоким видовым разнообразием в почвенном банке семян, но низкой плотностью семян. С другой стороны, пахотные (сельскохозяйственные) экосистемы отличались низким видовым разнообразием, но высокой плотностью семян.

Что еще более тревожно, исследователи обнаружили доказательства того, что деятельность человека может негативно влиять на почвенный банк семян, особенно в отношении разнообразия видов семян, присутствующих в окружающей среде.

«Примечательно, что мы также обнаружили, что видовое богатство почвенных банков семян оказалось выше в нетронутых местообитаниях по сравнению с деградированными, что говорит о том, что в экосистемах всего мира почвенные банки семян также отражают продолжающееся истощение биоразнообразия в результате антропогенной деятельности», — пишут исследователи. «Это указывает на то, что потенциал банков семян в плане восстановления деградированных экосистем может быть ограничен».

Если дальнейшие исследования подтвердят это, то это откроет новый взгляд на кризис биоразнообразия, уже очевидный в растительной жизни на поверхности, — только теперь он находит отражение в их предшественниках семян, скрытых под землей.

«Наши выводы вызывают беспокойство, — поясняют исследователи, — поскольку они соответствуют общим тенденциям снижения биоразнообразия в сформировавшейся растительности с течением времени и имеют последствия для потенциала пассивного восстановления, способного обратить вспять потери биоразнообразия».