Зеленые листья и фотосинтез когда-то считались важными характеристиками растений. Однако некоторые растения перестали осуществлять фотосинтез и вместо этого берут необходимые им питательные вещества от других организмов. Одним из таких микогетеротрофных растений является призрачный Monotropastrum humile, широко распространенный в Восточной и Юго-Восточной Азии. Он часто растет в лесах, где мало солнечного света, получая необходимые ему питательные вещества, питаясь гифами грибов.
Несмотря на его широкое распространение, ранее считалось, что в мире существует только один вид этого растения. Однако профессор Суэцугу Кендзи и его коллеги обнаружили, что вариант, обнаруженный в Японии, на самом деле является новым видом , что перевернуло наше представление об этом необычном на вид роде растений. Их выводы опубликованы в Journal of Plant Research.
У растения розово-розовые лепестки и стебли, напоминающие молочное стекло, что придает ему красивый потусторонний вид. Поскольку он был впервые обнаружен в окрестностях Кирисимы в префектуре Кагосима, Япония, новый вид получил название Monotropastrum kirishimense.
Первоначально этот новый вид предварительно рассматривался как цветовой вариант M. humile, известный как M. humile f. розовый. Так началось обширное и многогранное 20-летнее исследование, чтобы определить, чем именно отличаются эти растения. Образцы были собраны по всей Японии и Тайваню, а также во Вьетнаме.
Результаты различных анализов выявили морфологические различия, в том числе следующие:
- Цветки и завязи M. kirishimense более округлые, чем у M. humile, а его корневой ком больше скрыт окружающей почвой (в отличие от торчащих кончиков корней M. humile).
- Особи M. kirishimense короче над землей (менее 5 см) и длиннее под землей (более 10 см).
- Сезон цветения тоже отличается; Цветки M. humile распускаются примерно на 40 дней раньше, чем M. kirishimense. Поскольку два вида растений имеют одного и того же основного опылителя (шмеля Bombus diversus), эта разница во времени цветения может уменьшить гетероспецифическое отложение пыльцы, помогая обеспечить конспецифическое спаривание и тем самым предотвращая образование гибридов.
Есть несколько других возможных причин, по которым M. kirishimense и M. humile могли эволюционировать в отдельные виды. Одна из возможностей заключается в том, что они стали специализироваться на питании различными грибами, что привело к репродуктивной изоляции или неспособности производить потомство вместе. Этот процесс известен как разделение ресурсов и является одним из основных способов эволюции видов от общего предка. Генетический анализ микобионтов показал, что M. kirishimense имеет постоянную специализированную связь с определенной линией грибов, тогда как M. humile связана с другими линиями.
Таким образом, это исследование предполагает, что M. kirishimense, возможно, превратился в новый вид, полагаясь на определенный тип грибка. Фактически филогенетическое древо (« генеалогическое древо » эволюционной истории группы организмов) самих растений показывает, что генетические характеристики М. kirishimense и М. humile можно разделить на две клады. На основе проведенного исследователями анализа различных характеристик было выявлено, что M. kirishimense отличается от M. humile своим внешним видом, характером цветения, историей эволюции и экологическими взаимоотношениями. Поэтому исследователи пришли к выводу, что его следует признать самостоятельным видом.
В целом исследовательская группа не только выявила, что M. kirishimense является отдельным видом, но и углубила понимание растений рода Monotropastrum. Микогетротрофные растения очень уязвимы к исчезновению, поскольку для выживания они полагаются на определенные экосистемы и обычно встречаются в старовозрастных лесах. Недавно признанный вид M. kirishimense является редким и предположительно находится под угрозой исчезновения.
Теперь, когда он был идентифицирован как новый вид, можно предпринять усилия по его сохранению. В этом исследовании подчеркивается важность сочетания различных методов анализа, называемых интегративной таксономией, для полного понимания и защиты биоразнообразия.
