Способность орхидей расти на других растениях независимо эволюционировала многократно
Самое масштабное на сегодняшний день исследование генетических связей среди орхидей показало, что способность этих цветов расти на других растениях (эпифитизм) независимо эволюционировала многократно. Команда исследователей под руководством биологов из Penn State сравнила последовательности 1450 генов у 610 видов орхидей, чтобы реконструировать генеалогическое древо семейства и прояснить эволюционные связи между его многочисленными подгруппами. Анализ показал, что эпифитизм развился независимо как минимум 14 раз.
Масштаб исследования
- Исследователи собрали образцы 610 видов орхидей со всего мира.
- Были созданы новые последовательности РНК (транскриптомы) для 431 вида.
- В выборке представлены все 5 подсемейств, 19 из 22 триб, 44 из 51 подтрибы и 297 родов орхидей.
- Сравнение 1450 генов позволило заполнить пробелы в древе орхидей и уточнить их родственные связи.
Эволюция и значение эпифитизма
- Около 70% орхидей растут в тропических лесах как эпифиты — на других растениях, а не в почве.
- Это даёт им преимущество в доступе к свету, воде и опылителям при меньшей конкуренции.
- Хотя большинство эпифитных орхидей сосредоточено в двух из пяти подсемейств, анализ выявил множественные независимые случаи возникновения этого признака.
- Один из ключевых переходов к эпифитизму, разделяемый 95% эпифитных орхидей, произошёл 55 миллионов лет назад, что согласуется с формированием современных тропических лесов после вымирания динозавров.
Практическая ценность
Понимание эволюционных отношений между видами орхидей, которых насчитывается около 28 000, важно для:
- усилий по сохранению биоразнообразия (эпифитные орхидеи могут составлять до 50% растительного разнообразия тропических лесов);
- изучения эволюции других признаков орхидей;
- выявления новых потенциальных способов их использования (в декоративном садоводстве, производстве ванили, народной медицине).
Исследование опубликовано 12 мая в Journal of Integrative Plant Biology.