神秘植物的空灵色变种实际上是一个新物种

【字体: 时间:2022年12月28日 来源:Kobe University

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  人们认为,在东亚和东南亚的林地中,只有一种幽灵状的Monotropastrum humile植物。在一项重大的新发现中,植物学家揭示,一种玫瑰色的粉红色变体实际上是一个独特的新物种,动摇了我们对这种不同寻常的植物属的理解。这项为期20年的研究强调了结合各种分析方法来充分了解和保护生物多样性的重要性。

  

绿叶和光合作用曾经被认为是植物的基本特征。然而,一些植物已经停止进行光合作用,而是从其他生物那里获取所需的营养。其中一种真菌异养植物是外观酷似幽灵的单绒草,广泛分布在东亚和东南亚。它通常生长在阳光很少的林地,通过吞噬真菌的菌丝来获取所需的营养。尽管分布广泛,以前人们认为这种植物在世界上只存在一个物种。然而,SUETSUGU Kenji教授和他的同事们发现,在日本发现的一个变种实际上是一个新物种,动摇了我们对这种不同寻常的植物属的理解。

它有玫瑰色的粉红色花瓣和类似牛奶玻璃的茎,给它一个美丽的,超凡脱俗的外观。由于首次在日本鹿儿岛县的麒麟岛附近发现,因此被命名为麒麟岛Monotropastrum kirishimense。

最初,这个新物种被暂时视为M. humile的颜色变体,被称为M. humile f. roseum。于是开始了一项广泛而多方面的20年研究,以确定这些植物究竟有何不同。标本采集自日本、台湾以及越南。

各种分析结果显示形态差异,包括:M. kirishimense的花和子房比M. humile的花和子房更圆,它的根球更被周围的土壤所遮蔽(与M. humile突出的根尖形成对比)。M. kirishimense个体在地上较短(低于5cm),而在地下较长(超过10cm)。花期也不同;M. humile花开花时间比M. kirishimense早大约40天。由于这两种植物有相同的主要传粉者(大黄蜂),开花时间的这种差异可以减少异种花粉沉积,有助于确保同种交配,从而防止它们产生杂交。

还有其他几个可能的原因,为什么M. kirishimense和M. humile可能进化成不同的物种。一种可能性是,它们已经变得专门以不同的真菌为食,这导致了生殖隔离,或无法共同生育后代。这一过程被称为资源分配,是物种从共同祖先进化而来的主要方式之一。真菌生物的遗传分析表明,M. kirishimense与特定的真菌谱系有一致的、专门的联系,而M. humile与不同的谱系有关。因此,本研究表明,M. kirishimense可能是依靠某种特定类型的真菌进化成一个新物种的。事实上,植物本身的系统发育树(一组生物体进化史的“家谱”)表明,M. kirishimense和M. humile的遗传特征可以分为两个分支。根据研究人员对各种特征的分析,揭示了M. kirishimense在外观、开花模式、进化史和生态关系方面与M. humile不同。因此,研究人员得出结论,它应该被视为一个独立的物种。

总体而言,该研究小组不仅揭示了M. kirishimense是一个独特的物种,而且加深了对monotropstrum属植物的理解。真菌异养植物非常容易灭绝,因为它们依赖特定的生态系统生存,通常在原始森林中发现。这个新发现的物种叫做M. kirishimense,很罕见,可能濒临灭绝。既然它已被确定为一个新物种,就可以采取保护措施来保护它。这项研究强调了综合各种分析方法的重要性,称为综合分类学,以充分了解和保护生物多样性。这项工作是由一个多机构研究小组进行的,包括Suetsugu教授(神户大学科学研究生院),SUYAMA Yoshihisa教授(东北大学农业科学研究生院)和sutian - chuan Hsu博士(台湾林业研究所)。该论文于2022年11月30日在线发表在《植物研究杂志》上。

Journal Reference:

  1. Kenji Suetsugu, Shun K. Hirota, Tian-Chuan Hsu, Shuichi Kurogi, Akio Imamura, Yoshihisa Suyama. Monotropastrum kirishimense (Ericaceae), a new mycoheterotrophic plant from Japan based on multifaceted evidence. Journal of Plant Research, 2022; DOI: 10.1007/s10265-022-01422-8

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