Проекты

Краткое описание

Сохранение генофонда исчезающего растения флоры Сочинского Причерноморья диоскореи кавказской путём поддержания численности известных природных популяций и основания новых в подходящих условиях.
Реализация проекта даст возможность культивирования в стерильных условиях и получение посадочного материала диоскореи методами микроклонального размножения для создания генетического банка и репатриации в природные популяции.
Диоскорея кавказская (Dioscorea caucasica Lipsky) – это узколокальный эндемик, вид, находящийся под угрозой исчезновения, что отмечено в Красных книгах РФ и Краснодарского края. В России встречается только на южном макросклоне Большого Кавказа в пределах Адлерского района города Сочи, на небольшой территории восточнее реки Кудепста и до границы с Абхазией. Общая численность, предположительно, не превышает 300 особей. Отдельные популяции исчезают при освоении территории с разрушением биотопов, а также при заготовке лекарственного сырья. Численность диоскореи в популяциях не должна опускаться ниже критического уровня. Чтобы её поддержать, нужно пополнять популяции выращенными растениями. Для сохранения вида нужно также заложить новые популяции в местах, где можно контролировать их состояние и обеспечить надёжную охрану.
Исходный материал для проекта получен в виде семян из культивируемой посадки. Участники проекта будут заниматься микроразмножением диоскореи методами биотехнологии, проводить перенос микрорастений в горшки с нестерильным грунтом, их выращивание в тепличных условиях и затем высадку в природу с дальнейшим контролем состояния. Планируем привлечь волонтёров — студентов Сочинского института РУДН.
В результате осуществления проекта планируем получить адаптированные растения и проделать первые опыты по высадке адаптированных растений (не менее 150 экземпляров). Диоскорея получит шанс выжить в природе. Люди сохранят для себя уникальное растение для получения ценных веществ. Колхидский лес сохранит один из компонентов своего биоразнообразия. Сохранится генетический материал в виде стерильной культуры, который может быть использован для создания плантаций диоскореи как лекарственного растения или для получения лекарственного сырья методами биотехнологии. Подготовим не менее двух научных публикаций и популяризаторские выступления. Руководитель Аверьянова Е.А. имеет опыт микроклонального размножения и выращивания растений после работы 9 лет в штате лаборатории биотехнологии Института горного садоводства и цветоводства г. Сочи (ныне ФИЦ «Субтропический научный центр РАН»). Кандидат биологических наук, автор более 30 научных публикаций. Для осуществления проекта необходимо приобретение автоматического автоклава, аналитических весов, запаса реактивов, инфракрасного стерилизатора и небольшой теплицы с горшками и грунтом.

Цель

1. Способствовать увеличению численности и числа мест произрастания диоскореи кавказской с помощью получения и выращивания саженцев в искусственных условиях.

Задачи

1. Пополнить природные популяции диоскореи кавказской саженцами, полученными и выращенными в искусственных условиях.
2. Увеличить число мест произрастания диоскореи кавказской в границах природного ареала.

Обоснование социальной значимости

Снижение биоразнообразия Сочинского Причерноморья грозит утратой устойчивости биогеоценозов региона, что чревато предсказуемыми и непредсказуемыми весьма тяжёлыми последствиями для орографии и климата побережья. Агломерация город-курорт Сочи рискует утратить привлекательность как благоприятное место для проживания и отдыха людей. Затраты на поддержание биоразнообразия несравнимо меньше, чем на восстановление разрушенных природных комплексов, если последнее вообще возможно.
Редкие виды растений являются необходимым компонентом природных комплексов и их присутствие указывает на хороший уровень биоразнообразия. Диоскорея кавказская (Dioscorea caucasica Lipsky) – это реликт, узколокальный эндемик, вид, находящийся под угрозой исчезновения, что отмечено в Красных книгах РФ и Краснодарского края. В России встречается только на южном макросклоне Большого Кавказа в пределах Адлерского района города Сочи, на небольшой территории восточнее реки Кудепста и до границы с Абхазией. Общая численность, предположительно, не превышает 300 особей. Популяции исчезают при освоении территории с разрушением биотопов, а также при заготовке лекарственного сырья местными жителями и приезжими. Численность диоскореи в настоящий момент на наш взгляд критически низка для успешного самовозобновления вида в природе. Это доказывается тем, что во многих локациях диоскорея не даёт семян, а там, где плодоносящие растения обнаружены - они малочислены и сосредоточены вдоль шоссе.
Диоскорея - лесной вид, приурочена к склонам карстовых массивов, предпочитает перегнойно-карбонатные почвы. Несколько десятилетий назад образовывала многочисленные заросли в низкогорье, с большим запасом корневищ. Массовая заготовка корневищ подорвала численность вида. К тому же, низкогорье Сочи стремительно осваивалось, и сейчас природных участков практически не осталось, всё занято инфраструктурой и застроено. Оставшиеся популяции на горных склонах представляют собой крошечные осколки мегапопуляции.
И даже эти небольшие участки подвергаются прессу со стороны заготовщиков лекарственного сырья. При заготовке корневищ, очевидно, растения погибают полностью. Прежде всего выкапывают самые крупные, а значит, зрелые экземпляры. От возраста особей зависит, будут ли они давать семена и обеспечивать самовозобновление вида. В результате мы наблюдаем угасание природных популяций диоскореи.
Нам неизвестны научные исследования по распространению и численности диоскорееи в природе. По логике вещей, прежде работ по восстановлению, нужно провести такое серьёзное исследование, но оно продлится 3-5 сезонов, и может оказаться, что через 3-5 лет восстанавливать будет уже нечего, вид попросту исчезнет. Поэтому мы основываемся на наших попутных данных, собранных в ходе других полевых исследований. И мы приняли решение и исследование, и восстановление вести по возможности одновременно.
С помощью методов биотехнологии есть возможность получить большое количество саженцев диоскореи. Для первичного введения в стерильную культуру можно использовать семена, полученные в окультуренных посадках. Генетически они идентичны природным. Никакие растения, произрастающие в природных условиях, при этом не будут повреждены. Выращенные и размноженные в лаборатории микрорастения, а затем, подрощенные из них в теплице саженцы планируем высаживать в ослабевших популяциях для увеличения их численности, а значит, способности к самовозобновлению. Поскольку известные в настоящий момент местообитания диоскореи доступны для заготовщиков сырья, планируем большую часть саженцев высадить в новых местах, которые соответствуют известным местам произрастания по биотическим и почвенным условиям. Такие места требуется найти на охраняемых участках Сочинского национального парка. Получено согласие сотрудников Сочинского нацпарка на исследования и дальнейшую высадку растений. Таким образом планируем создать новые места произрастания диоскореи кавказской, что позволит значительно снизить угрозу исчезновения вида в природе.
Размножение диоскореи кавказской возможно также рассаживанием/пересадкой растений из природной популяции, доступной заготовителям, в лучше охраняемые места, с делением корневища при пересадке на несколько частей, и тем самым увеличением числа особей. Коэффициент размножения при этом не превысит 3-5. Такой способ относится к повреждающим. На месте выкопанной особи не остаётся ничего. Размножение с помощью методов биотехнологии, которое мы предлагаем, не связано ни с каким повреждающим воздействием на природные популяции. При этом коэффициент размножения за год культивирования может составить 10-14, а ещё через полгода, после второго черенкования, из одной исходной особи вполне реально получить около сотни. Такой способ размножения растений и получения большого количества посадочного материала давно используется селекционерами в сельском хозяйстве, цветоводстве и т.д. Однако, дикорастущие растения требуют особого внимания, разработки состава питательных сред и режимов выращивания конкретно для этого вида.

География проекта

Южный макросклон Главного Кавказского хребта, среднегорье и низкогорье. Административно - Адлерский и Хостинский районы агломерации город-курорт Сочи. Муниципальные земли и территория Сочинского национального парка.

Объекты природы и (или) люди,
для которых будет реализован проект

1. Диоскорея кавказская Dioscorea caucasica Lipsky, реликт, узколокальный эндемик, Красные книги РФ и Краснодарского края, исчезающее растение. Многолетняя травянистая лиана с узловатым подземным корневищем. Остались малочисленные популяции или одиночные растения только в 6 местах произрастания.