Эволюция камелий и формирование Японского архипелага
Распространение растений формировалось под влиянием геологических и климатических изменений. Род Camellia (более 100 видов в Восточной Азии) — типичное теплоумеренное дерево Сино-Японской флористической области.
В Японии встречаются четыре вида камелий. Наиболее известны Camellia japonica и Camellia rusticana. C. japonica имеет широкий ареал: от префектуры Аомори в прохладно-умеренной зоне до субтропического Тайваня и побережья Китая, что говорит о её высокой адаптивности.
C. rusticana — растение «япономорского элемента», адаптированное к районам с сильными снегопадами. Ранее считалось, что такие виды эволюционировали из близкородственных видов тихоокеанской стороны, и C. rusticana предположительно произошла от C. japonica как адаптация к снежному покрову. Эта гипотеза не была полноценно проверена.
Исследование в журнале Ecology and Evolution прояснило эволюционную историю этих видов, используя генетический анализ и моделирование экологических ниш.
Филогенетический анализ показал:
- Чёткое различие между C. japonica, C. rusticana и континентальным видом C. chekiangoleosa.
- Их общий предок дивергировал около 10 миллионов лет назад (поздний миоцен), что совпадает с отделением Японского архипелага от материка.
Это указывает, что два вида разделились одновременно из-за географической изоляции, а не в результате четвертичных ледниковых циклов.
Популяции C. japonica делятся на три группы:
- Северная Япония
- Южная Япония (включая материковый Китай и Корею)
- Регион Рюкю-Тайвань
Северная популяция наиболее обособлена. Реконструкция эволюционной истории показала:
- Южная популяция отделилась от северной ~3,3 млн лет назад.
- Популяция Рюкю-Тайвань отделилась от южной ~1,8 млн лет назад.
- Континентальная популяция (включая Корею) отделилась от южной ~27 000 лет назад.
Это означает, что C. japonica, первоначально мигрировавшая с континента на архипелаг, позже эволюционировала и вновь заселила континент (обратная колонизация). Данные свидетельствуют, что острова — не эволюционный тупик, а источник генетического разнообразия для материковых популяций.
«Расшифровав историю камелий, мы можем получить новое представление об эволюционных процессах других растений, уникальных для Японии», — говорит доктор Харуэ Абе.
Исследование также даёт ключи для прогнозирования будущих изменений ареалов.
«По мере продолжения глобального потепления понимание того, как виды камелий будут смещать свои ареалы, становится всё более важным. Наши выводы послужат ключевым ориентиром для прогнозирования этих изменений», — подчёркивает она.