Это необычное растение противоречит устоявшейся эволюционной теории.
Крошечный тропический цветок бросает вызов устоявшейся модели эволюции растений. По словам исследователей из Филдовского музея в Чикаго, необычный представитель семейства растений-губных цветов эволюционировал, чтобы привлекать больше опылителей, прежде чем распространиться в другие части мира, а не наоборот.
«Было очень интересно получить эти результаты, потому что они не соответствуют классическим представлениям о том, как мы себе представляли эволюцию этого вида», — объяснила Цзин-И Лу, ботаник и соавтор исследования, опубликованного сегодня в журнале New Phytologist.
Большинство растений-губных цветов выглядят так, как следует из их названия: это длинные растения с ярко-красными трубчатыми цветами. Их можно идентифицировать по всей Юго-Восточной Азии, их нектар в основном привлекает длинноклювых солнечных птиц, которые, в свою очередь, помогают распространять пыльцу для размножения. Однако на Тайване один вид растений-губных цветов, известный как Aeschynanthus acuminatu, выглядит значительно иначе, чем его родственники. Вместо малиновых цветов A. acuminatu имеет гораздо более короткие и широкие цветы с зеленовато-жёлтой окраской.
«По сравнению с остальными представителями своего рода у этого вида странные, уникальные цветы», — сказал Лу.
Самка черногрудой солнечной птицы (Aethopyga saturata) посещает типичный для опыляемых солнечными птицами Aeschynanthus bracteatus в Пинбяне, юго-восточный Юньнань, Китай. Автор фото: Цзин-И Лу.
Из-за этого A. acuminatu гораздо больше подходит для тайваньских птиц с более короткими клювами. Это и хорошо — солнечных птиц на острове нигде не найти. Тем не менее жёлто-зелёные растения-губные цветы также встречаются на материке. Зная это, Лу и его коллеги начали задаваться вопросом, где растение эволюционировало в первую очередь.
«В основе нашего исследования лежит вопрос о том, где возникают виды, — сказал Рик Ри, соавтор исследования и куратор Центра интегративных исследований Филдовского музея. — Должно было произойти переключение, когда этот вид эволюционировал, когда он перешёл от узких цветов для солнечных птиц к более широким цветам для более универсальных птиц. Где и когда произошло это переключение?»
Многие ботаники могут предположить, что ответ можно найти в модели Гранта-Стеббинса. Используемая в этой области более полувека, модель Гранта-Стеббинса утверждает, что растения обычно эволюционируют в разные виды после того, как они мигрируют в новые регионы с другими типами опылителей. Имея это в виду, было логично предположить, что A. acuminatus возник на Тайване, чтобы приспособиться к короткоклювым птицам острова. Однако исследователи были удивлены тем, что они увидели после использования образцов ДНК растений-губных цветов для составления серии генеалогических древ.
«Модели ветвления на генеалогических деревьях, которые мы составили, показали, что растения A. acuminatus на Тайване произошли от других растений A. acuminatus с материка», — сказал Ри.
Это означает, что по какой-то причине более короткие зелёные растения-губные цветы эволюционировали в регионе с большим количеством опылителей-солнечных птиц. Если это правда, то это противоречит модели Гранта-Стеббинса — но у исследователей есть теория о том, как это могло произойти.
«Наша гипотеза заключается в том, что в какой-то момент в прошлом солнечные птицы перестали быть оптимальными или достаточными опылителями для некоторых растений на материке, — объяснил Ри. — Должны были сложиться обстоятельства, при которых естественный отбор благоприятствовал переходу к универсальным воробьиным птицам с более короткими клювами в качестве опылителей».
Ри подчеркнул, что к их неожиданным выводам ботаники, такие как Лу, пришли только после того, как сами потратили время на поездки в поле.