Цвете в Азия нарушава правилата на еволюцията, озадачава учените

Вижте всички тематики Връзката е копирана! Следвайте

Когато растителният биолог Джинг-И Лу получава бакалавърската си степен в Тайван, той стартира да обръща внимание на локалната флора. Той обърна особено внимание на лозята за червило, които в Тайван имат къси, тръбести цветя с жълтеникаво-зелен нюанс.

Въпреки това, в други елементи на Азия, лозите за червило са известни със своите дълги, яркочервени, тръбести цветя, които се опрашват най-вече от слънчеви птици. Видовете със зелени цветя също се срещат в цяла Азия, дружно с техните червени двойници. Но в Тайван, където няма слънчеви птици, типовете с червени цветя не порастват.

Лу искаше да разбере за какво типът, който наблюдаваше в Тайван, изглеждаше друго от своите родственици с червени цветя и какво го опрашваше, в случай че в близост нямаше слънчеви птици. Но да го схвана беше по-лесно да се каже, в сравнение с да се направи.

Обикновено, когато растителна популация се популяризира в област, в която липсват нормалните опрашители, растението ще се стреми да се приспособява, развивайки се, тъй че вместо това да може да бъде опрашено от локалната дива природа. Този развой е разказан в еволюционния модел на Грант-Стебинс, който изяснява по какъв начин опрашителите могат да подтикват образуването на нов тип.

Лу допусна, че в случай че растенията са пристигнали от континентална Азия и са се популяризирали в Тайван, щяха да развият по-къси цветя, тъй че да могат да бъдат опрашвани от дивата природа на острова. Но когато той и трима други биолози разгледаха ДНК на цветята, откриха нещо необичайно: растенията са се развили преди да се разпространят в Тайван, което опонира на модела на Грант-Стебинс.

„ Беше в действителност изненадващо “, сподели Лу, който управлява проучването като докторант в Чикагския университет. Сега Лу е теоретичен помощник в Природонаучния музей на Фийлд в Чикаго.

„ Тъй като резултатът не следва простата прогноза от класическия модел, би трябвало да намерим някакво различно пояснение за него и това е някак вълнуващо и също някак озадачаващо “, добави Лу.

Откритието на Лу, което е в детайли разказано в публикация, оповестена през януари в списание New Phytologist, акцентира изключение от дългогодишния постепенен модел.

Но остава мистерия: за какво цветята ще се развият, преди да се разпространят в нова област, вместо противоположното? Изследователите имат някои теории.

Странна еволюция на цветя

Лианата за червило със зелени цветя, известна като Aeschynanthus acuminatus, се среща в Югоизточна Азия, в това число Северна Индия, Хималаите, Виетнам, Тайланд, Южен Китай и Тайван, съгласно известие за вести от Музея на полето.

За да схванат кои птици опрашват тези цветя в Тайван, откривателите сложиха клопки за камери и откриха, че разнообразни птици с по-къси клюнове от опрашителите на континента посещават лозята с червило, вследствие на това, че растенията имат по-къс и по-широк цвят. На континента те откриха, че птици с по-къс клюн също опрашват зелените цветя в допълнение към слънчевите птици, които са способни да се хранят от по-късите тръби, както и от по-дългите червени цветя.

Но когато откривателите разгледаха родословното дърво на лозите за червило посредством добиване и анализиране на ДНК на растението, те откриха, че типовете зелени цветя произлизат от растения на континента. Въпреки съществуването на слънчеви птици с дълги клюни, които да опрашват цветята им, растенията от континента се бяха разделили и еволюирали, с цел да имат по-къси зелени цветя, които поддържаха по-широк кръг от опрашители.

" Оказа се, че данните не поддържат най-простото пояснение. Изисква се по-сложно пояснение. В последна сметка към момента остава някак мистериозно по какъв начин растенията минават от един опрашител към различен и се развиват в нови типове, когато предшественикът опрашител към момента е в близост ", сподели основният създател на проучването, Ричард Ри, растителен биолог и куратор в отдела за сбирки, запазване и запазване на музея на Фийлд. проучвания.

Изследователите допускат, че слънчевите птици на континента може да са намалели в даден миг през последните няколко милиона години и сходен спад може да е предиздвикал червилата да еволюират и да се разклонят към други опрашители. Въпреки това няма директни доказателства за интервал на неявяване на слънчевите птици, добави Ри.

" Моделът на Грант-Стебинс е елементарен вербален модел, в действителност подигравка, за това по какъв начин може да се случи образуване, ръководено от опрашители. Но в действителност имаме доста малко образци от действителния свят, които поддържат подобен елементарен развой, и учените са разпознали доста аргументи, заради които еволюцията би се отклонила от модела на Грант-Стебинс ", сподели Катлийн Кей, професор по екология и еволюционна биология в Калифорнийския университет, Санта Круз, който не е взел участие в изследването. „ Така че има смисъл, когато откривателите се вгледат в елементи, да открият изненадващи резултати като този. “

Авторите на проучването към момента учат типовете лози за червило, като в същото време изследват близки родственици, с цел да следят в допълнение ролята на опрашителите в еволюцията и видообразуването на растенията, сподели Лу. Докато въпросът за произхода на растението на континента е решен, мистерията за какво се е развило там вместо в Тайван остава.

„ Това, което прави това проучване толкоз въздействащо, е, че тества експлицитната догадка, изложена от модела на Грант-Стебинс, и открива, че нещата са по-сложни “, сподели Челси Шпехт, Барбара Макклинток, професор по биология на растенията в университета Корнел в Итака, Ню Йорк, която не е взела участие в изследването. „ Докато локалната акомодация към опрашителите сигурно може да докара до видообразуване, самата локална среда може да бъде мощно променлива - и измененията в плътността и ефикасността на опрашителите с течение на времето могат в действителност да са от изгода за растенията, които имат вариациите, нужни, с цел да отговорят на смяната в околната среда. “

„ Мисля, че в множеството случаи изследваните типове не го правят