Когда растения образуют новые виды

Новое исследование показывает, что скорость видообразования у растений не связана с первоначальным появлением нового признака или механизма. Растения сначала «экспериментируют» со своей структурой и функцией, прежде чем начать быстро образовывать новые виды. Результаты опубликованы в American Journal of Botany.

Ученые из Гейдельбергского института теоретических исследований (HITS, Германия), Университета Брауна и Йельского университета (США) реконструировали филогению — историю эволюционных линий — для растений. Это позволило по-новому взглянуть на эволюционный процесс.

Ранее считалось, что быстрое видообразование (радиация) внутри клады — группы растений с общим предком — начинается сразу после появления у нее ключевого нового признака. Однако данное исследование показало, что основные линии цветковых растений (покрытосеменных, angiosperms) начали быстро образовывать виды лишь после достижения определенного уровня развития, максимизирующего успех и скорость видообразования.

«Эволюция — не то, что мы думали раньше, — объясняет ведущий автор исследования доктор Стивен Смит. — Не так, что появился цветок — и сразу началось видообразование. Есть лаг. Происходит что-то еще. Есть фаза, так сказать, "разработки продукта"».

Методология

Команда вычислила крупнейшее эволюционное древо, включив в него 55 473 вида цветковых растений, что составляет около 90% всех известных видов. Были оценены генетические профили шести крупных клад:

Общим предком этих ветвей была клада Mesangiospermae, возникшая более 125 миллионов лет назад. Однако исследователи обнаружили, что всплеск видообразования произошел не у корня, а значительно позже, хотя точное время установить не удалось.

«На ранних этапах эволюции этих групп развиваются признаки, по которым мы их визуально идентифицируем, но быстрое видообразование начинается лишь после появления этих признаков», — отмечает доктор Смит.

Авторы заключают, что их данные согласуются с гипотезой «долгого фитиля» для эволюционных радиаций: первоначальное новшество позволяет последующие эксперименты и, в конечном итоге, формирование комбинации признаков, которая и запускает бурное видообразование.

Дальнейшие исследования будут направлены на выявление триггеров этого всплеска видообразования и изучение того, как растения «обгоняют» своих эволюционных «сородичей».

2011-05-13