Обнаружено растение, которое не фотосинтезирует и не цветет

Профессор Кендзи Суэцугу (Университет Кобе) обнаружил новый вид растений на субтропическом японском острове Куросима и назвал его Gastrodia kuroshimensis. Исследование было опубликовано 14 октября в журнале Phytotaxa.

Нефотосинтезирующие микоризные растения, или микогетеротрофы, давно привлекают внимание ботаников и микологов. Однако их общей чертой является крайняя редкость и малые размеры. Кроме того, большинство видов обитает в темном подлеске, обнаруживаясь лишь в период цветения и плодоношения, когда надземные органы появляются сквозь лесную подстилку. Поэтому наши знания о точной таксономии этой группы все еще скудны.

В апреле 2016 года во время исследования в низменных лесах Куросимы профессор Суэцугу обнаружил около 100 особей неизвестного микогетеротрофного вида. Детальное изучение морфологических характеристик показало, что это действительно новый вид.

Описание нового вида цветковых растений в Японии — само по себе редкое событие, поскольку флора этого региона хорошо изучена. Однако G. kuroshimensis — особое открытие, потому что это растение:

• Полностью микогетеротрофно — получает питание не от фотосинтеза, а от грибов-хозяев.
• Полностью клейстогамно — образует цветки, которые никогда не раскрываются.

Клейстогамия (буквально «закрытый брак») — это самоопыление внутри закрытых бутонов. Этот механизм интриговал ботаников со времен Дарвина. Большинство клейстогамных видов также образуют хазмогамные (перекрестноопыляемые) цветки.

Клейстогамные цветки считаются стратегией «подстраховки», поскольку:

• Требуют меньше ресурсов, чем хазмогамные.
• Гарантируют воспроизводство в отсутствие опылителей и в неблагоприятных условиях.
• Могут способствовать адаптации к местным условиям, передавая потомству оба набора материнских генов и устраняя вредные аллели.

Однако это рискованная стратегия, так как потомство хуже адаптируется к изменениям в неоднородных средах обитания.

Эволюция полной клейстогамии поэтому остается загадкой. Хазмогамные цветки — важный фактор успеха большинства растений, поскольку даже небольшая степень перекрестного опыления может снизить неравновесие по сцеплению в геноме и преодолеть негативные эффекты отсутствия рекомбинации (например, накопление вредных мутаций).

Открытие G. kuroshimensis предоставляет полезную возможность для дальнейшего изучения экологической значимости, эволюционной истории и генетических механизмов, лежащих в основе эволюции полной клейстогамии.