Гигантская кувшинка из Боливии признана новым для науки видом

Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Plant Science, описывает открытие нового вида в роде Victoria — знаменитых гигантских водяных лилий, названных в честь британской королевы Виктории в 1852 году. До сих пор было известно только два вида в этом роде, теперь их стало три. Образцы нового вида, Victoria boliviana, хранились в гербарии Кью 177 лет и в Национальном гербарии Боливии 34 года, все это время их ошибочно относили к Victoria amazonica.

После многолетнего исследования команда под руководством специалиста по ботаническим исследованиям Карлоса Магдалены, ботанической художницы Люси Смит и исследовательницы геномики биоразнообразия Натальи Пшеломской, совместно с партнерами из Национального гербария Боливии, Ботанического сада Санта-Крус-де-ла-Сьерра и садов Ла-Ринконада, подтвердила статус нового вида, используя новые данные и уникальный набор экспертиз.

Авторы решили назвать вид в честь боливийских партнеров и южноамериканской родины растения, где оно произрастает в водных экосистемах Льянос-де-Мохос. Цветы V. boliviana меняют цвет с белого на розовый, а черешки покрыты шипами. Теперь это самая крупная водяная лилия в мире: в дикой природе ее листья достигают 3 метров в ширину. Текущий рекорд принадлежит садам Ла-Ринконада в Боливии, где листья выросли до 3,2 метров.

Ботаническая задача

Виды рода Victoria десятилетиями были плохо изучены. Этот пробел связан с отсутствием в мировых коллекциях «типовых образцов» — растений, на основе которых вид был первоначально описан. Это во многом объясняется сложностью сбора гигантских кувшинок в дикой природе. V. amazonica была первым описанным видом в 1832 году, но данных для сравнения с потенциально новыми видами не хватало, что и привело к первоначальной ошибке в идентификации.

Чтобы восполнить пробел, авторы собрали всю доступную информацию из исторических записей, данных садоводства и географии, а также создали набор данных характеристик вида с помощью гражданской науки (приложение iNaturalist, посты в соцсетях), гербарных образцов и живых коллекций со всего мира.

Ученые Наталья Пшеломская и Оскар А. Перес-Эскобар из Кью также проанализировали ДНК V. boliviana и обнаружили, что она генетически сильно отличается от двух других видов. Собранные данные подтвердили, что в этом знаменитом роде существует три вида: V. amazonica, V. cruziana и V. boliviana. Результаты показывают, что новый вид наиболее близок к V. cruziana, и их эволюционные пути разошлись около миллиона лет назад.

Догадка эксперта по кувшинкам

Карлос Магдалена, мировой эксперт по водяным лилиям, годами подозревал о существовании третьего вида. В 2016 году боливийские учреждения пожертвовали семена предполагаемого нового вида. Вырастив их в Кью рядом с двумя другими видами, Карлос сразу заметил различия. В 2019 году он посетил Боливию, чтобы увидеть растение в дикой природе, и был поражен.

«С тех пор как я впервые увидел фотографию этого растения в 2006 году, я был убежден, что это новый вид. Садоводы хорошо знают свои растения; мы часто можем узнать их с первого взгляда. Для меня это стало самым большим достижением за мои 20 лет карьеры в Кью».

Наблюдения ботанической художницы

Люси Смит, ботаническая художница, работала над современными научными иллюстрациями двух известных видов Victoria. Поскольку цветы гигантских кувшинок раскрываются только ночью, ей приходилось совершать ночные визиты в оранжереи. Когда в июле 2018 года впервые раскрылись цветы V. boliviana, она разделила подозрения Карлоса и начала фиксировать различия в иллюстрациях. Ее особенно поразило сходство нового растения с тем, которое в 1845 году изобразил художник Кью Уолтер Худ Фитч, — это оказался тот же самый, тогда еще неизвестный вид.

«Для меня подтверждение и описание этого нового вида связывает воедино нити, соединяющие мою работу как современного ботанического художника с работой Уолтера Худа Фитча».

Боливийский образец 1988 года

Доктор Стефан Г. Бек, исследователь Национального гербария Боливии, собрал типовой образец этой кувшинки в 1988 году, ошибочно приняв ее за Victoria cruziana. Его образец, содержащий больше данных, стал ключевым для описания нового вида.

«Это была великая находка, которую я всегда буду помнить».

Секреты ДНК

Анализ ДНК показал, что новый вид V. boliviana наиболее близок к V. cruziana, и эти два вида-сестры разошлись около миллиона лет назад.

Наталья Пшеломска, руководившая геномной частью исследования, отметила сложности работы с ДНК гигантских кувшинок и важность междисциплинарного подхода.

Доктор Оскар А. Перес-Эскобар, руководитель исследований в RBG Kew, подчеркнул:

«Обнаружение с помощью ДНК, что группа растений с таким малым количеством видов, возникшая в среднем палеогене (~40 миллионов лет назад), все еще видообразуется так недавно, как 1 миллион лет назад, — это замечательно! Наша работа закладывает основу для будущих исследований, направленных на выяснение того, что движет видообразованием в этом удивительном роде растений».