Ульяна БАБИЙ
gazeta@ks.chukotka.ru
В июле – августе в окрестностях Угольных Копей и в Чукотском районе работала научная экспедиция, участники которой занимаются изучением генетических ресурсов полезных почвенных микроорганизмов арктических регионов России. Как отмечают сами специалисты, с окончанием полевого сезона продолжившие исследования в лаборатории, эта тема приобретает особую актуальность в связи с изменениями климата и перспективами расширения ареала сельскохозяйственных угодий на Север.
– В настоящее время глобальное изменение климата приводит к разрушению мерзлотных пород в Арктике, поэтому возможность адаптации сельского хозяйства для северных районов – одно из важных стратегических направлений развития Арктической зоны России, – подчеркнул кандидат биологических наук заведующий лабораторией биоразнообразия сельскохозяйственных микроорганизмов ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург) Денис Карлов.
Помимо него в состав работавшей на Чукотке группы входили завлабораторией ризосферной микрофлоры этого же института Андрей Белимов, завлабораторией ботаники Института биологических проблем Севера ДВО РАН (г. Магадан) Мария Хорева, кандидат биологических наук из Института Арктики и Антарктики (г. Санкт-Петербург) Ирина Алёхина, а также сотрудница Нацпарка «Берингия» и аспирант Ботанического института РАН (г. Санкт-Петербург) Анастасия Етылина.
По словам учёного, бобовые растения – основной источник высокопитательного белка для многих травоядных животных, а значит, для устойчивого развития северного животноводства необходимо создание высокопродуктивных агрофитоценозов (растительных сообществ, высеваемых человеком. – Прим. ред.), неотъемлемой частью которых будут именно бобовые.
– В частности, мы занимаемся изучением биоразнообразия клубеньковых бактерий (ризобий), которые образуют азотфиксирующие клубеньки на корнях дикорастущих арктических бобовых растений, и исследуем эффективность их взаимоотношений с растениями-хозяевами в лабораторных условиях, чтобы в дальнейшем применить потенциал этого симбиоза при создании высокопродуктивных агрофитоценозов в арктических регионах России, – уточнил Денис Карлов. – Известно, что азотфиксирующие клубеньковые бактерии способны преобразовывать недоступный для растений атмосферный азот в легкоусвояемые азотистые соединения, тем самым обеспечивая растения этим жизненно важным элементом. Так повышается плодородие почв и устойчивость бобовых к экстремальным условиям Арктики.
Во время экспедиции на Чукотку районами поиска растений стали окрестности посёлка Угольные Копи, залив Лаврентия (село Лаврентия и мыс Краузе), сёла Лорино и Уэлен, а также нижнее течение реки Чегитунь. Учёные искали бобовые маршрутным методом с тщательным обследованием подходящих для их произрастания местообитаний. Затем выкапывали корни и искали симбиотические клубеньки.
– Обычно достаточно двух-трёх экземпляров растений одного вида для получения 20 клубеньков,– продолжил Денис Карлов. – Как правило, диаметр каждого не превышает нескольких миллиметров, что делает сбор нетривиальной задачей, требующей крайней осторожности. Клубеньки крепятся на очень тоненьких и непрочных корешках, которые плотно переплетаются с корневыми системами других растений. А если учесть, что часто приходится работать в условиях сильного ветра, дождливой погоды или туч комаров, то можно представить трудоёмкость работы.
В её процессе обнаруженные корни вместе с клубеньками помещаются в чистые бумажные конверты и подсушиваются. Помимо клубеньков, из которых в лабораторных условиях будут выделяться клубеньковые бактерии, учёные также собирают зрелые семена и образцы почвы в местах произрастания бобовых. В дальнейшем они понадобятся при постановке опытов. В ходе состоявшейся летом экспедиции было собрано 36 образцов 16 видов бобовых растений из 25 известных для Восточной Чукотки.
В районе нижнего течения реки Чегитунь, который входит в состав Нацпарка «Берингия», экспедиционная группа в основном занималась геоботанической работой: учёные определяли местонахождения растений, описывали популяции бобовых и растительных сообществ с их участием, а также фотодокументировали без изъятия объектов живой природы в местах произрастания. При этом условия работы оказались весьма необычными.
– Там было очень много медведей. Устье реки отделяется от берега косой, куда постоянно выбрасывает туши тюленей или моржей, поэтому там активно «паслись» хищники – в один из дней мы насчитали около девяти. Они находились недалеко от нас и были видны невооружённым глазом, – заметил Денис Карлов. – Поэтому в маршруты мы ходили с некоторой осторожностью. Медведи периодически попадались нам на пути, но, видимо, они были сыты, поэтому нас сторонились. А вечером звери подходили к балку. Скорее всего, это были любопытные подростки. Мы отгоняли их сигналами охотника, стучали по ржавым бочкам, но наши гости оказались не из пугливых. В целом всё прошло благополучно, проблем не возникло.
Что же касается задач, стоящих сейчас перед учёными и касающихся изучения биоразнообразия и симбиотической эффективности ризобий собранных растений, то это, по словам специалиста, очень трудоёмкая работа.
– На данном этапе происходит выделение и таксономическая идентификация интересующих нас бактерий. В дальнейшем их симбиотическая эффективность будет изучена в условиях микровегетационных опытов с последующей оценкой потенциала использования при формировании северных агрофитоценозов, – поделился планами учёный.
Денис Карлов подытожил, что экспедиция в целом прошла хорошо, задержек по погоде почти не было, с чем группе очень повезло. Когда специалисты прибыли в Уэлен, на следующий день они направились на лодках в устье реки Чегитунь, в чём группе помогла община морзверобоев «Дауркин». Тогда в планы вмешался холодный северный ветер – он пригнал лёд к побережью, поэтому вместо планируемых шести дней пришлось пробыть на Чегитуне девять, пока в один момент южный ветер всё не исправил. Ещё более недели учёные провели в Уэлене, базируясь на полярной метеостанции, где их любезно приютил её начальник Виктор Стружиков.
Пятилетний проект, реализуемый за счёт средств Российского научного фонда по гранту 20-76-10042, благодаря которому проводились научно-исследовательские экспедиции в Арктику, завершается. Помимо Чукотки они отработали в дельте реки Лены (Северная Якутия), в окрестностях Норильска и на плато Путорана (Красноярский край), а также в районе Воркуты. Для продолжения работ учёные будут искать альтернативный источник финансирования.