Результаты исследования представлены в статье журнала Nature, вышедшего в ночь на четверг по московскому времени.
В данном исследовании принимали участие российские ученые из Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова (Москва), Зоологического института РАН (Санкт-Петербург) и НИИ прикладной экологии Севера при Северо-Восточном федеральном университете имени М.К. Аммосова (Якутск). В ходе работы ученые исследовали образцы ископаемой пыльцы различных трав, камыша и осоки. Исследователи пишут, что им удалось проследить эволюцию живущих в условиях холода растений в течение последних 50 тыс. лет. В то же время анализ ДНК некоторых обитавших в этой местности червей-нематод показал, что примерно 50 тыс. лет назад на территории Арктики было много богатых белком травянистых растений.
Все образцы были извлечены учеными из вечной мерзлоты Чукотки, Аляски и Таймыра и подвергнуты радиоуглеродному анализу.
«В данной работе мы показываем, что вечная мерзлота содержит огромный архив ДНК, оставшийся от прошлых экосистем, и мы можем вскрыть этот архив, изучая коллекции растений и животных, хранящихся в палеонтологических музеях. Используя ДНК из музейных коллекций как образцы, мы можем идентифицировать разные виды растений, которые сосуществовали с вымершими млекопитающими ледникового периода», — комментирует профессор Кристиан Брохманн, специалист по ботанике из Палеонтологического музея Университета Осло (Норвегия).
Исследователи уверены, что существовавшие 50 тыс. лет назад эти богатые белком растения являлись пищей для крупных млекопитающих.
Более того, разнообразие было представлено в основном злаковыми и разнотравьем, однако начало сокращаться из-за изменения климата примерно 25–15 тыс. лет назад. Тем не менее многие древесные растения и злаки смогли пережить катаклизм.
По оценкам ученых, из-за этого вымерли многие представители арктической мегафауны — лошади, мамонты, олени и овцебыки.
Однако окончательной причиной является наступление ледникового периода, которое уничтожило растения, а вместе с ними и тех, кто ими питался.
«Впервые ученые смогли сопоставить вместе характеристики более полного сообщества растений, произраставшего в Арктике в последние 50 тыс. лет, — говорят о результате работы Мари Моора и Мартин Зобель, экологи из Университета Тарту (Эстония). — Новая информация ясно показывает, что вегетация во время позднего плейстоцена была богатой у сорняков, но потеряла значительное количество разнообразия на пике плейстоцена. Разные сообщества растений с преобладанием злаковых и древесных растений затем начали развиваться в течение голоцена».
«Мы должны заметить, что результаты, представленные в этой статье, никогда не могли бы быть получены без очень широкой коллаборации.
30 групп из 12 стран представляли следующие научные области: древняя ДНК, палеоэкология, таксономия, молекулярная экология, экология сообществ, зоология, биоинформатика, молекулярная генетика и геология, — подчеркнул Пьер Таберле, эколог Французского национального центра научных исследований (CNRS). — В то время как конкуренция среди ученых часто приводит к тому, чтобы стать главным стимулом продвижения глобальных научных результатов, это исследование ясно демонстрирует, что обширная коллаборация является жизнеспособной альтернативой».