Проект «Анализ биоразнообразия цианопрокариот евразиатской Арктики и Гипоарктики» выполняется при поддержке РФФИ № 18-04-00171.
Основной целью проекта является выявление трендов изменения биоразнообразия цианопрокариот на широтном градиенте в евразиатском секторе Арктики и Гипоарктики.
На сегодняшний день, данный проект (являющийся подпроектом CRIS) включает в себя все местонахождения цианопрокариот евразиатской Арктики и Гипоарктики приводящиеся в доступных источниках. Составлены динамические (с возможностью пополнения информации) чек-листы для территории евразиатской Арктики ( http://kpabg.ru/cyanopro/?q=mtpolygon-contains/4923 ), евразиатской Гипоарктики ( http://kpabg.ru/cyanopro/?q=mtpolygon-contains/4953 ) и общий список для двух этих территорий ( http://kpabg.ru/cyanopro/?q=mtpolygon-contains/4950 ).
Детально изучено распространение цианопрокариот на архипелаге Шпицберген. Большинство видов цианопрокариот на Шпицбергене распространены спорадически и неравномерно, что с одной стороны является следствием неполной изученности территории архипелага и неравномерностью проводимых сборов, с другой является отражением экологических стратегий многих цианопрокариот, предпочитающих специфические микрониши. Более детально выявление характер микроусловий, возможно, позволит в будущем понять зависимость видов от каких-то лимитирующих факторов.
Цитирование: Анализ биоразнообразия цианопрокариот евразиатской Арктики и Гипоарктики / CRIS by CC BY-NC 4.0. [http://kpabg.ru/cyanopro/?q=node/96491 ].
Актуальность. Экстремальные условия Арктики крайне неблагоприятны для большинства живых организмов. Помимо сурового климата арктические биотопы характеризуются низким содержанием важнейших химических элементов, в том числе доступных живым организмам форм азота и фосфора. В этих условиях цианопрокариоты (цианобактерии) являются важнейшим продукционным звеном благодаря уникальному сочетанию фотосинтеза и фиксации молекулярного азота.
Наземная Арктика охватывает территорию порядка 11 000 000 км2. Степень изученности разнообразия цианопрокариот полярных областей и особенностей распространения видов в Арктике остается очень низкой, что обусловлено как труднодоступностью многих арктических регионов, так и значительной сложностью работы в них. Евроазиатский сектор Арктики изучен очень неравномерно, для некоторых районов имеются относительно полные списки видов, основанные на многолетних исследованиях, в то время как данные по другим остаются фрагментарными или вовсе отсутствуют.
Адаптивность к высокому уровню солнечной радиации, способность развиваться в широком спектре температур, устойчивость к высыханию и замораживанию обуславливает широкое распространение цианопрокариот в Арктических экосистемах. В некоторых экотопах они остаются практически единственными представителями растительного покрова.
В современный период в отдельных районах Арктики наблюдается таяние ледников, в результате чего открываются новые поверхности суши пригодные для развития биоты. Заселяя оголенные субстраты, цианопрокариоты запускают первичное почвообразование, обеспечивают условия для дальнейших сукцессионных смен.
В арктических водоемах цианопрокариоты образуют сообщества в фитопланктоне и бентосе. В северных частях Арктики в планктонных сообществах численность цианопрокариот невелика, и они не образуют большой биомассы. В южных частях некоторые виды цианопрокариот могут вызывать «цветение» воды. Сформированные на дне цианобактериальные маты имеют наибольшие площади покрытия, среди всей водорослевой растительности. Широко распространены обрастания цианопрокариот в переходных водно-наземных условиях.
Научная новизна полученных результатов. Впервые составлен сводный список цианопрокариот евроазиатской Арктики и Субарктики, насчитывающий 679 таксонов. В евроазиатской Арктике зафиксировано 520 видов, в Субарктике – 530. Впервые выявлены закономерности зонального распределения цианопрокариот, показано, что на широтном градиенте наблюдается уменьшение их видового богатства от Субарктики к тундрам и полярным пустыням. С переходом от Субарктики, объединяющей лесотундру и северную тайгу, к тундровой зоне число цианопрокариот незначительно уменьшается до 510 видов, в самой северной, маргинальной природной зоне – полярных пустынях происходит резкое обеднение альфа-разнообразия (164 вида). Выявлено высокое сходство видового состава флор цианопрокариот Субарктики и тундровой зоны Евразии, составляющее 71%.