Сходство экосистем в растениях-кувшинах с разных континентов указывает на конвергентные взаимодействия
Исследование показало, что «миниатюрные экосистемы» внутри растений-кувшинов (Nepenthes из Юго-Восточной Азии и Sarracenia из Северной Америки), эволюционировавших независимо, поразительно похожи. Это говорит о том, что сами растения, вероятно, определяют формирование этих сообществ. Работа опубликована 28 августа в журнале eLife.
Методология и ключевые выводы
- Для изучения всего сообщества микроорганизмов (бактерии, грибковые дрожжи, простейшие, коловратки, водные клещи и насекомые) использовалось ДНК-штрихкодирование.
- Анализ более 300 образцов из Борнео, Сингапура, Гарвардского леса и побережья Мексиканского залива выявил сходство не только в количестве видов, но и в их филогенетических группах. Хотя конкретные виды различались, они были родственны между собой в растениях с разных континентов.
- Эксперимент с размещением азиатских Nepenthes в Гарвардском лесу показал, что местное североамериканское сообщество (включая специфичного комара Wyeomyia smithii) колонизировало новые растения и даже завершало в них жизненный цикл. Это подтвердило гипотезу о конвергентных взаимодействиях — формировании сходных отношений между видами под действием схожих эволюционных давлений.
Факторы, влияющие на формирование сообщества
Исследователи предполагают, что сходство экосистем обусловлено:
- Конвергентной формой и функцией растений (ловля и переваривание насекомых).
- Схожими химическими условиями внутри кувшинов (например, кислотность жидкости).
- Анализ функциональных генов в сообществе выявил гены, связанные с расщеплением аминокислот и белков (что может обеспечивать растения азотом) и производством хитиназ для разрушения хитина экзоскелетов насекомых.
Значение исследования
Работа углубляет понимание того, как формируются экосистемы и как эволюция может действовать на целое сообщество организмов. Это особенно важно в условиях меняющегося мира для разработки стратегий управления природными системами.