Суккулент в Японии мутировал в дикой природе

Новые признаки уже известного растения озадачили биологов.

На отдаленных скалистых островах на юге Японии ботаники обнаружили растение, которое цветет в неположенное его виду время. На скалистых утесах и каменистых склонах нескольких южных островов Японии этот суккулент выглядел настолько привычно, что не привлекал особого внимания. Однако постоянные несоответствия между его внешним видом и существующими описаниями заставили ботаника Такуро Ито из Университета Тохоку (Япония) взяться за расследование. Исследование опубликовали в журнале Nordic Journal of Botany. Ранее мы рассказывали, как растения создают ложные ягоды для обмана птиц.

растение
Фото: Nordic Journal of Botany.
Sedum formosanum subsp. formosanum

Ученый изучил растение Sedum formosanum subsp. formosanum непосредственно в природе, а также обратился к историческим гербарным образцам, хранящимся в музеях. Анализ записей и наблюдений показал, что растение стабильно цветет осенью — с октября по декабрь — и обладает соцветиями, которые не вписываются в описания ни одного известного вида очитка. 

Почему очитки трудно классифицировать

Очитки, или седумы, — это суккуленты, способные накапливать воду в мясистых листьях. Из-за этой особенности их внешний вид чрезвычайно пластичен: количество солнечного света и воды может настолько сильно изменить форму и размер растения, что разные виды становятся почти неразличимыми. Это создает огромные сложности для классификации, ведь в этом обширном роду насчитывается около 755 видов.

Именно осеннее цветение стало первой серьезной зацепкой. Местный очиток формозский цветет в другое время. Когда эта особенность совпала с другими уникальными физическими признаками, стало ясно, что старое название растению больше не подходит.

Мутировавшие цветы

Одной из самых удивительных черт нового вида стало строение цветка. Подсчет его частей — лепестков, чашелистиков — обычно дает ботаникам стабильные и надежные данные для классификации. Но этот вид снова нарушил все закономерности.

Исследователи тщательно измерили 285 цветков с восьми разных растений. Оказалось, что на отдельных цветках может быть от двух до шести лепестков, причем это количество было абсолютно непредсказуемым. Такая нестабильность в строении цветка заставила ученых задуматься. Цветки выглядели мутировавшими, и на то была  генетическая причина.

Подобная изменчивость часто возникает у гибридов — растений, появившихся в результате скрещивания двух разных видов. В процессе развития такому растению приходится «разрешать конфликт» между противоречивыми генетическими инструкциями, унаследованными от разных родителей, что и приводит к странным, нестабильным формам. Также мы писали о растении, которое имитирует запах раненых муравьев. 

растение
Фото: Nordic Journal of Botan

История происхождения

Генетический анализ подтвердил эту догадку. Данные показали, что растение имеет смешанное происхождение. Часть его ДНК совпадала с одним близким родственником, а другая часть явно указывала на другой вид. Такое расщепление — классический признак давней гибридизации, когда растения скрещивались много лет назад и передавали потомству смешанный набор генов.

Время цветения нового вида совпадает с одним предполагаемым родителем, а окраска и форма — с другим. В совокупности эти признаки прекрасно объясняют, почему растение так долго не поддавалось четкой классификации.

В дополнение ко всем странностям исследователи обнаружили еще одну необычную черту. У большинства очитков каждый цветок содержит как мужские (тычинки), так и женские (пестики) органы. Однако у нового вида в некоторых соцветиях наблюдалось четкое разделение: одни цветки формировали только семена, но не производили пыльцу, а другие, наоборот, производили пыльцу, но не имели семенных органов. Такая репродуктивная гибкость для этой группы растений большая редкость. Более детальный генетический анализ поможет понять, было ли скрещивание однократным событием в прошлом или же гибридизация продолжается.

Крошечный ареал

В дикой природе новый вид встречается только на небольшой цепи островов на юге Японии. Его популяции разбросаны, немногочисленны и их легко не заметить. Одни растения растут на открытых ветрам прибрежных скалах, другие цепляются за крутые склоны вдоль дорог и опушек лесов. Старые гербарные образцы, некоторые из которых датируются еще августом 1921 года, свидетельствуют, что растение когда-то встречалось и на других близлежащих островах, где сегодня его уже не найти. 

Учитывая все особенности, авторы исследования оценили охранный статус нового вида согласно строгим критериям международной Красной книги. Растение отнесли к категории «Уязвимый». Общая численность взрослых особей в дикой природе оценивается менее чем в 1000, а площадь занимаемого ареала не превышает 20 квадратных километров. В некоторых известных популяциях насчитывается меньше 30 взрослых растений.

При такой низкой численности и ограниченном ареале единственный мощный шторм, оползень или хозяйственный проект по расширению дороги может привести к полному исчезновению целого вида. Протяженность островной цепи, где он обитает, составляет около 340 километров, но сами пригодные для жизни растения места крошечны и изолированы.

Читайте «Мою Планету» в Telegram