Ученые Кольского научного центра уточнили данные о распространении нового рода печеночников 

Мохообразные — обширная группа растений, которые распространены по всему миру и считаются важнейшими «кирпичиками» многих экосистем. Особенно велика их роль в растительном покрове северных и горных районов.

В конце XX века в связи с бурным развитием молекулярно-генетических методов их использование в бриологии (науке о мохообразных) привело в кардинальному пересмотру сложившихся к тому времени систем. Было показано, что мхи и печеночники представляют собой разные отделы царства растений. Выяснилось, что многие группы печеночников, считавшиеся ранее родственными, представляют собой разные ветви эволюции. В результате были описаны новые роды и семейства. 

Бриологи Полярно-альпийского ботанического сада-института имени Н. А. Аврорина Кольского научного центра совместно с биохимиками из Института имени Белозерского при МГУ имени М.В. Ломоносова одними из первых в мире подключились к работам по уточнению родственных связей печеночников на основе интегративного подхода, то есть учета наряду с морфологией, экологией, географией видов также и молекулярно-генетических данных. К этому времени в Полярно-альпийском ботаническом саду был создан и постоянно пополнялся гербарий печеночников, в котором были собраны многочисленные образцы как из разных регионов России, так и из-за рубежа.

Гепатикологи (ученые, изучающие печеночники) вели активный обмен с различными институтами России и зарубежными гербариями. Накопившийся материал и постоянное пополнение гербария позволили проводить ревизии отдельных родов и семейств в мировом масштабе. Одной из последних таких работ ученых Полярно-альпийского ботанического сада-института и Главного ботанического сада РАН стало исследование по ревизии рода печеночников Apopellia в мировом масштабе, опубликованное летом этого года в журнале Diversity.

В холодных и умеренных регионах Северного полушария широко распространен род Pellia. До середины прошлого века он насчитывал три вида, однако в 1981 году выдающийся американский гепатиколог Рудольф Шустер описал еще один вид Pellia megaspora, – имеющий, как видно из названия, очень крупные споры. До работ российских ученых считалось, что этот вид встречается только на востоке Северной Америки, однако в 1991 году тот же автор описал уже с запада Северной Америки подвид Pellia endiviifolia subsp. alpicola R.M. Schust., который немецкие ученые Николь Шютц, Дитмар Квандт и Мартин Небель в 2016 году повысили до ранга вида.

Они же первыми провели молекулярно-генетическое исследование рода Pellia и выделили новый род Apopellia, куда и включили оба американских вида наряду с евроазиатской Pellia endiviifolia. Однако недостатком их работы было то, что в молекулярно-генетические исследование не были включены образцы Apopellia alpicola, выборка (число изученных образцов) была очень небольшой, а морфологические описания были достаточно кратки и формальны.

Проведя молекулярно-генетическое исследование большой выборки образцов из Евразии, а также включив в него топотип A. megaspora, собранный в том месте, откуда он был описан, коллектив ученых КНЦ РАН выяснил, что эти два вида встречаются не только в Америке, но и в Евразии, в том числе в Сибири, на Урале и в Мурманской области. Ученые выполнили тщательное морфологическое описание и выявили яркие отличия видов, проиллюстрировав их микрофотографиями.

Результаты радикально меняют представления о распространении видов рода Apopellia. Вид A. megaspora имеет почти циркумполярное распространение, но наиболее распространен в восточной части Северной Америки. A. alpicola в Евразии встречается рассеянно и широко распространена в западной части Северной Америки. A. endiviifolia наиболее распространена в Европе, к востоку от Евразии встречается рассеянно в горах Южной Сибири и Средней Азии, а в Северной Америке не обнаружена. У западных, восточноамериканских и евразийских экземпляров A. alpicola и A. megaspora выявлены генетические различия, что говорит о достаточно давней изоляции популяций на этих территориях.

Исследователи выяснили, почему нередко роды Apopellia и Pellia путают, и указали самые характерные морфологические особенности обоих родов. Дополнительно подтвердили обоснованность рассмотрения Apopellia как отдельного рода.

Авторы подчеркивают: пока рано говорить о том, что распространение видов рода Apopellia установлено точно. Дело в том, что стерильные или мужские растения трех видов практически неотличимы, а спорофиты встречаются нечасто. Они формируются весной и в зависимости от региона могут развиваться в мае или начале июня. Поэтому для выяснения истинного распространения видов рода необходим целенаправленный сбор растений со спорофитами или периантиями (защитными структурами развивающегося спорофита) и тщательная ревизия коллекций гербариев на основе опубликованного подробного описания.

Неожиданным результатом исследования стало то, что один из изученных экземпляров и генетически, и морфологически отличается от известных видов Pellia и Apopellia. А это значит, что в ближайшее время будет описан новый для науки вид. 

КНЦ РАН

96 статей

Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram