Шикотан – уникальный анклав древней островной флоры

Шикотан представляют для учёных очень большой интерес. При этом информации по этому региону меньше, чем по соседнему Кунаширу. Отчасти такое положение дел понятно, ведь Кунашир – это монументальные сооружения (четыре действующих вулкана, среди которых, второй по величине вулкан всей Курильской гряды – Тятя (1819 м над уровнем моря)), современные вулканические процессы, буйство разнообразия живой природы. Всё это притягивает сюда как исследователей, так и туристов.

Однако на Малых Курилах есть своя специфика, ставящая их в особое положение не только среди Южных Курил, но и среди Курил вообще. Эта замечательная особенность проистекает из древности Малой Курильской гряды и отсутствия на ней, по крайней мере, с миоцена, активных вулканических процессов.

Путь развития природных сообществ на Шикотане в последние 20 миллионов лет совершенно иной, отличный от Кунашира, несмотря на то, что они - соседние острова. Катастрофические извержения вулканов, приводящие к уничтожению растительного покрова, здесь отсутствовали. Такие извержения являются не только отрицательным фактором для биоразнообразия, но и фактором, имеющим положительное значение, в силу «насильственного» освобождения местообитаний, заселяемых новыми видами, эволюционирующими в процессе этого заселения. Растительный покров Шикотана подвергался постепенным трансформациям. 

Площадь Шикотана (253 кв.км), в сравнении с Кунаширом (1490 кв. км) невелика, а значит и количество видов, меньше, чем на Кунашире. В отличие от близко расположенного к Кунаширу гористому полуострову Сиретоко на севере японского острова Хоккайдо, такого близкого источника видов на Шикотане нет. Ближайший к Шикотану японский полуостров Немуро, характеризуется равнинным рельефом и расположен гораздо дальше, чем Сиретоко от Кунашира. 

Всё это позволяет предполагать большую изоляцию, а ещё - своеобразие флоры Шикотана в сравнении с Кунаширом. Например, примечательный факт: кто работал в экспедициях на Кунашире, несомненно, хорошо знаком с кедровым стлаником, чрезвычайно затрудняющим передвижение по горным склонам. Интересно, что на Шикотане кедрового стланика нет вообще! Однако, возможно, еще в начале голоцена (около 10 тыс. лет назад) он здесь произрастал, хотя и в небольшом количестве.

Вместо кедрового стланика здесь широко распространен можжевельник Саржента, формирующий протяженные сообщества. Эти сообщества, в отличие от сообществ кедрового стланика, весьма бедных по видовому богатству, настоящее убежище для многих термофильных видов мхов и печеночников. Под густым покровом можжевельника формируется своеобразный, очень мягкий микроклимат, позволяющий произрастать целому ряду эпифитных видов, в других сообществах на острове не отмеченных.

Итак, основная цель работы экспедиции – ботаническое исследование самого большого острова Малой Курильской гряды. Экспедиционный отряд состоял из руководителя отряда, доктора биологических наук, Вадима Бакалина (один из ведущих российских специалистов по печёночникам) и членов отряда: Ксении Климовой из Владивостокского головного офиса ботанического сада и Елены Андышевой из Амурского филиала ботанического сада (г. Благовещенск). 

В 2007 году Вадим Бакалин уже посещал остров Шикотан. Тогда же были проведены краткие рекогносцировочные работы. Основной задачей его группы в этом году было изучение печёночников – миниатюрных криптогамных организмов, древнейших представителей наземных растений, доживших до наших дней (подробнее о том, кто это такие, см. репортаж о предыдущей курильской экспедиции).

Необходимость повторного исследования печёночников Шикотана определилась и меньшей тщательностью исследования, проведенного 13 лет назад, и событиями, произошедшими в систематике не только криптогамных растений, но и всех живых существ, в целом, в последние десятилетия. 

Эти события связаны с широким распространением молекулярно-генетических исследований в последние 15 лет (изучение последовательностей нуклеотидов в ядре и пластидах клеток живых организмов). Молекулярно-генетические исследования показали, что там, где предполагалось существование только одного вида, их, на самом деле, может быть гораздо больше (до десятка!). А там, где ученые видели два разных вида, могли быть модификации одного таксона, обусловленные различными экологическими условиями существования. Все это заставило систематиков пересмотреть взгляды на таксономическую важность признаков. Иными словами, если у листьев одного растения какого-то рода зубчатый край, а у других – цельный, является ли это достаточным основанием для выделения двух разных таксонов или нет? 

Если с помощью традиционной морфологии можно увидеть только один  вид, а молекулярными методами выявляется два вида, надо использовать другие признаки: географические, экологические. Искать новые признаки в морфологии, смотреть клетки живых растений. Вот для этого и понадобились живые образцы печеночников, изучение их мест обитания в природе.

Экспедиционная группа работала на главных горных вершинах Шикотана: горы Ноторо, Томари, Плоская, Шикотан. Обследованы окрестности бухты Церковная и мыса Край Света. Из-за отсутствия кедрового стланика и низкой высоты бамбука (курильского бамбучка) на открытых пространствах, передвигаться по острову было достаточно легко по сравнению с Кунаширом. Отсутствие медведей – также своеобразный «бонус» безопасности передвижений на Шикотане. Главная проблема - обеспечение сохранности продуктов питания от посягательств ворон и лис :). 

Во время экспедиции были собраны материалы от живых печёночников, которые были успешно транспортированы во Владивосток, погружены в состояние криосна, и в настоящий момент практически полностью изучены анатомо-морфологическими методами. В лабораторных условиях были сделаны фотографии внутриклеточных образований – масляных телец, ради которых, собственно, и потребовался живой материал, отобраны и высушены материалы для проведения молекулярно-генетических исследований.

Не обошлось и без новых интересных открытий. Здесь был найден очередной новый для России вид – леженея желтая (Lejeunea flava), и подтверждены местонахождения видов, не встречающихся на других Курильских островах, а также на острове Хоккайдо, например, радуля бурая (Radula brunnea).

Помимо изучения печеночников, один из участников экспедиции, Елена Андышева, занималась исследованием популяционного разнообразия курильского чая или дазифоры (Dasiphora).
На острове Шикотан в составе группы Елена собирала растительное сырье для биохимического анализа. Курильский чай, обычный на Шикотане (на Кунашире не произрастает), давно привлекает внимание ботаников, ресурсоведов, фармакологов, как перспективное лекарственное растение, имеющее высокий ресурсный потенциал. В его надземной части установлен широкий спектр биологически активных веществ: дубильные вещества, аминокислоты, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, жирные кислоты, алифатические и тритерпеновые компоненты, минеральные вещества. Курильский чай относится к растениям, продуцирующим значительное количество фенольных соединений, в основном флавонолов, содержание которых варьирует от 0.7 до 6.0 %, что в значительной степени обеспечивает широкий спектр его терапевтического действия. Установлены противовоспалительные, антиаллергические, иммуномодулирующие, антиоксидантные, антибактериальные, обезболивающие свойства курильского чая.

На этапе отбора исходного материала для культивирования и последующего использования, необходимо изучение особенностей накопления фенольных соединений растениями из разных мест естественного обитания. Хотя к настоящему времени о составе фенольных соединений в курильском чае в Сибири и на Дальнем Востоке России накоплено немало данных, о популяциях с Шикотана сведения крайне ограничены.

Учитывая, что особенности климата (в том числе и климатические особенности разных частей острова Шикотан!) накладывают отпечаток на состав фенольных соединений курильского чая, мы ожидаем, что изученные шикотанские популяции будут отличаться от популяций курильского чая в других районах Азии. И, может быть именно популяции с острова Шикотан окажутся наиболее перспективными для введения в культуру. Пока же только собран материал, его обработка аналитическими методами еще впереди.

В заключение хочется поблагодарить госинспекторов заказника «Малые Курилы» Сергея Карпенко и Игоря Приходько, а также местного жителя Вадима Курбатова за помощь при научных исследованиях. Благодаря таким людям изучение заказника «Малые Курилы» идет планомерно и весьма успешно.

Авторы статьи: Вадим Бакалин, Ксения Климова, Елена Андышева.

Фото на главной странице:Затенённые берега небольших водотоков, обрывающихся в море, являются местообитанием для многих видов печеночников (северо-восточный берег острова, к северу от мыса Краб, на заднем плане виден мыс Край Света). Автор: Ксения Климова.