Во Вьетнаме нашли гигантского представителя живого растения-реликта

В журнале Plants вышла статья, посвященная открытию нового вида печеночников в Северном Вьетнаме. В команду ученых из России, Вьетнама и Южной Кореи, объединивших усилия, чтобы исследовать биоразнообразие высокогорий Национального парка «Хоанглиен» горного массива Хоангльеншон, вошла Анна Вильнет из Полярно-альпийского сада-института имени Н. А. Аврорина Кольского научного центра РАН.

Печеночники — это отдел высших растений, которые появились на Земле миллионы лет назад. Они не имеют корней, стеблей или листьев в привычном нам понимании, но играют огромную роль в экосистемах. Эти растения часто встречаются в лесах, тундрах, на болотах и скалах, где они удерживают влагу, предотвращают эрозию почвы и служат индикаторами состояния окружающей среды. Печеночники чувствительны к загрязнению и изменениям климата, поэтому их изучение помогает ученым понять, как экосистемы реагируют на внешние воздействия. Род Blepharostoma, к которому относится новый вид, считается одним из самых древних среди ныне существующих печеночников. Он интересен тем, что, несмотря на значительное генетическое разнообразие, внешне его представители выглядят довольно похоже.

История открытия началась с экспедиций в «Хоанглиен» 2018 и 2023 годах. Этот регион на северо-западе Вьетнама известен своим уникальным биоразнообразием и сложным рельефом. Здесь, на высотах более 2500 метров над уровнем моря, ученые собирали образцы растений. Во время полевых работ исследователи наткнулись на необычно крупные экземпляры печеночника, которые на первый взгляд напоминали представителей рода Pseudolepicolea. Однако под микроскопом стало ясно, что это все-таки Blepharostoma, но с такими особенностями, которые выделяют эти растения среди всех известных видов рода. Чтобы убедиться, что перед ними действительно неизвестный до сих пор вид, ученые использовали интегративный подход, сочетающий молекулярно-генетические и традиционные методы систематики.

Сначала исследователи обратились к молекулярной филогенетике. Они взяли два образца этого неизвестного печеночника, найденного в удаленных районах, и секвенировали два локуса ДНК: ITS1-2 из ядерного генома и trnL-F из хлоропластного. Эти генетические маркеры часто используются в исследованиях растений, потому что содержат достаточно информации для определения родственных связей между видами. Результаты показали: оба образца полностью идентичны по этим маркерам, то есть между ними нет генетической изменчивости. Далее сравнили последовательности ДНК находки с другими видами рода Blepharostoma. Оказалось, что генетические различия составляют 6,8–20,1% по ITS1-2 и 2,4–8,7% по trnL-F. Такие показатели типичны для различий между отдельными видами в этом роде, что стало первым доказательством уникальности находки.

Чтобы подтвердить статус нового вида, ученые построили филогенетические деревья — схемы, показывающие эволюционные связи между организмами. Для этого они использовали метод максимального правдоподобия (ML) и байесовский анализ (BA). На филогенетических деревьях два образца нового вида Blepharostoma vietnamicum сформировали кладу, указывая на обособление от уже известных видов.

Получив молекулярно-генетическое подтверждение, ученые снова подробно пересматривают морфологические признаки растений. И здесь Blepharostoma vietnamicum действительно выделяется. Этот печеночник оказался настоящим гигантом среди своих родственников. Его растения достигают 1,25–1,75 миллиметров в ширину и 10–30 миллиметров в длину, тогда как большинство других видов Blepharostoma редко превышают одного миллиметра в ширину.

Одной из самых примечательных особенностей нового вида стали масляные тельца — особые структуры внутри клеток, которые формируются для хранения веществ. У Blepharostoma vietnamicum они представлены двумя типами: крупные, зернистые, размером 3–7 мкм и мелкие, гомогенные, менее 1 мкм. Удивительно, что оба типа телец могут находиться в одной клетке, чего раньше не наблюдали в этом роде: обычно встречаются либо крупные и гроздевидные масляные тельца, либо мелкие и однородные, но не оба типа одновременно. Эти признаки вместе с генетическими данными убедили ученых, что они в ходе экспедиций собрали ранее не известный науке вид, который описали как новый – Blepharostoma vietnamicum.

Все образцы были собраны на горе Фаншипан, на умеренно влажных гранитных скалах, частично затененных или освещенных. и. Блефаростома вьетнамская растет поверх других мхов или печеночников, что типично для представителей этого рода в северных регионах. Ученые предполагают, что блефаростома вьетнамская может быть эндемиком горного хребта Хоангльеншон, то есть видом, который встречается только в этом регионе. Однако они не исключают, что он может быть распространен шире — возможно, в Восточных Китайских Гималаях, которые простираются от Китая до северного Вьетнама. Чтобы проверить эти гипотезы, нужны дополнительные исследования в этом и соседних регионах.

Новое открытие расширяет знания о разнообразии печеночников и эволюции рода Blepharostoma. Новый вид с его уникальными чертами — крупным размером, двумя типами масляных телец и генетической обособленностью — показывает, насколько неожиданные сюрпризы может подарить нам природа. Горы Хоангльеншон приобретают все большее значение как центр биоразнообразия: ученые России, Вьетнама и Южной Кореи уже нашли здесь несколько новых видов, например, Calypogeia vietnamica, Gymnomitrion vietnamicum, Marsupella anastrophylloides, Vietnamiella epiphytica и, вероятно, откроют еще больше сокровищ.

КНЦ РАН

88 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