ГАЛОФИТЫ – РАСТЕНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕННЫЕ К ЗАСОЛЕННЫМ ПОЧВАМ
664ГАЛОФИТЫ – РАСТЕНИЯ, ПРИСПОСОБЛЕННЫЕ К ЗАСОЛЕННЫМ ПОЧВАМ
Огромные площади засушливых регионов планеты, отличающиеся суровыми климатическими условиями, долгое время считались непригодными для жизни. Тем не менее, даже в этих экстремальных условиях существует уникальная группа организмов, известных как галофиты – растения, которые адаптировались к высоким концентрациям солей в почве и воде.
Удивительные пионеры засолённых почв, галофиты – растения, которые бросают вызов неблагоприятным условиям и не просто выживают, а порой поражают своей стойкостью и красотой.
Галофиты – это не какой-то один вид, а целая группа разнообразных растений, принадлежащих к разным семействам и имеющих самые причудливые формы. Одни похожи на миниатюрные кораллы, другие стелются по земле, словно зелёные ковры, третьи тянутся вверх, устремляясь к палящему солнцу. И каждый из них выработал свои собственные, уникальные способы борьбы с солёной стихией.
По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединённых Наций (ФАО), почти 1,4 млрд. гектаров земли (это более 10% общей площади суши) уже пострадали от засоления, и ещё 1 млрд. находится под этой угрозой. Засоление почв – серьёзная экологическая проблема, поскольку она ускоряет процесс опустынивания, что особенно актуально для регионов с засушливым или аридным климатом.
Почва считается засолённой, если содержит более 0,25% легкорастворимых минеральных солей. В такой среде обычные растения, называемые гликофитами, не могут выжить. Высокая концентрация солей создаёт мощное осмотическое давление, из за которого корневая система растения не может поглощать воду из почвы. В результате растение погибает от обезвоживания. Галофиты, напротив, идеально приспособлены к таким условиям. Они эволюционировали, чтобы справляться с избытком солей, поглощать воду и поддерживать внутренний водный баланс.
Мировой генофонд галофитов насчитывает 2000–2500 видов. В Центральной Азии зарегистрировано 760 видов, относящихся к 34 семействам. Эти растения являются ценным генетическим ресурсом для сельского хозяйства и экологии, поскольку они способны осваивать засолённые и низко продуктивные земли.
Галофиты – настоящие инженеры выживания. Они выработали несколько основных механизмов адаптации к избыточным концентрациям солей:
– накопление и разбавление солей. Галофиты этого типа, называемые эугалофитами (или соленакапливающими), активно поглощают соль из почвы и аккумулируют её в клеточных вакуолях. Чтобы нейтрализовать её токсичное воздействие, они разбавляют её водой. Их клеточный сок имеет очень высокое осмотическое давление, что позволяет им «вытягивать» влагу из засолённой почвы. Такие растения часто бывают суккулентными — мясистыми, с толстыми листьями и стеблями, способными запасать большое количество воды. К ним относятся солерос, сарсазан, а
также некоторые виды солянок;
– выделение солей. Растения, от-
носящиеся к криногалофитам (или солевыделяющим), легко пропуска-ют солевой раствор через цитоплазму. Избыток солей они выводят через специальные железы на листьях, сбрасывая их в виде раствора или кристалликов. Зачастую можно заметить крошечные кристаллы соли, блестящие на поверхности их листьев, словно иней. К таким видам относится франкения жестковолосистая;
– ограничение поглощения. Ещё один механизм – это ограничение поступления солей на уровне корней. Некоторые галофиты, например, гли-когалофиты (соленепроницаемые), обладают низкой солеустойчивостью и встречаются на умеренно засолённых почвах. Они избирательно поглощают ионы, не допуская избыточного накопления солей. Их осмотическое давление поддерживается не за счёт солей, а за счёт повышенного содержания органических веществ. К этой группе можно отнести тростник южный и некоторые виды полыни.
Среди стойких завоевателей солёных земель можно встретить настоящих «чемпионов» выживания. По
берегам Каспия и на засолённых равнинах час-то раскидываются ковры из мясистых солянок, а причудливые листочки сарсазанника словно бусины, нанизанные на стебельки. Даже знакомая многим полынь здесь имеет свой солеустойчивый облик, а различные виды лебеды наперекор экофону держат свою нежную листву, служа компонентом кормовой базы.
Галофиты широко распространены в аридных зонах, занимая обширные пространства в пустынях и полупустынях. Они господствуют на солончаках, такыровидных поверхностях и гипсовых пустынях, где другие растения не могут выжить. В Центральной Азии к ним относятся представители таких родов, как солянка, лебеда, саксаул, полынь, а также изящные кермеки, которые украшают солончаки яркими цветами.
Стойкость этих растений – не просто удивительная биологическая особенность, это ещё и ценный ресурс. Галофиты играют огромную роль в экологическом преобразовании природной среды:
– борьба с опустыниванием. Древесные и кустарниковые галофиты, такие как саксаул чёрный, защищают почвы от ветровой эрозии. Уничтожение такой растительности приводит к опустыниванию, поскольку в суровых климатических условиях именно эти растения создают благоприятный микроклимат для других видов. Они предохраняют народнохозяйственные объекты от песчаных заносов и дефляции, а также защищают животных от сильных ветров и температурных перепадов;
– биомелиорация почв. Учёные всё больше обращают внимание на способность галофитов восстанавливать деградированные, засолённые земли. Многие виды способны накапливать соли в надземной биомассе, вытягивая их из почвы. Этот процесс, называемый фитомелиорацией, позволяет обессоливать почву. Через 3–7 лет такой очистки земли можно будет использовать для выращивания традиционных сельскохозяйственных культур;
– использование в сельском хозяйстве и промышленности. Многие галофиты являются ценным кормом для скота, особенно в засушливый период, когда другие кормовые растения не вегетируют. Это позволяет вовлекать в сельскохозяйственный оборот низко продуктивные, «бросовые» земли. Кроме того, галофиты могут служить возобновляемыми источниками биотоплива, масел, лекарственных растений и других ценных продуктов.
В условиях глобального изменения климата и дефицита пресной воды, когда засоление почв становится одной из главных угроз для продовольственной безопасности, галофиты приобретают особое значение. Они дают нам надежду на то, что даже самые деградированные земли можно восстановить.
Изучение галофитов и их уникальных механизмов адаптации – это ключ к разработке новых, устойчивых технологий в сельском хозяйстве и экологии. Эти неприхотливые и выносливые растения – живое свидетельство безграничной мудрости природы, способной адаптироваться к самым суровым условиям. Возможно, именно в них кроется ключ к устойчивому развитию и сохранению агробиоразнообразия в аридных регионах.
Гульнабат Джумамырадова,
Национальный институт пустынь, растительного и животного
Сулеймандурды Аннабаев,
Служба экологического контроля
