Ботаники из МГУ исследовали эволюцию тропического семейства растений по семенам

Исследователи из МГУ проанализировали строение семян представителей всех 11 родов семейства моллюгиновых и выяснили, что современная система недостаточно точно отображает родственные связи отдельных групп внутри семейства. Ранее морфология и анатомия семян моллюгиновых были изучены слабо, а классификация была построена преимущественно на молекулярно-генетических данных. Исследование проходило в рамках направления «Растения» проекта «Ноев ковчег» (при поддержке Российского научного фонда), результаты опубликованы в Botanical journal of the Linnean Society.

Представитель моллюгиновых Hypertelis walterii, собранный учёными МГУ во время экспедмции в Намибию // Источник: Александр Сухоруков

Представители семейства моллюгиновых распространены на всех континентах, за исключением Антарктиды, их наибольшее разнообразие приходится на тропические области планеты. Семейство включает около 90 видов, объединённых в 11 родов, однако текущая система построена на ограниченных данных. Ботаники МГУ собрали семена 76 видов из всех родов моллюгиновых и изучили их морфологию и анатомию. По результатам работы учёные пересмотрели существующую классификацию семейства.

Ботаники изучили 14 признаков плодов и семян моллюгиновых, среди которых число семян в плоде, длина, цвет, структура поверхности семени, наличие волосков на их поверхности. Собранные данные обработали статистически и построили дерево кластеров, объединяющих наиболее близкие по признакам виды. Результаты такого мультивариантного анализа признаков сравнили с существующей филогенетической системой семейства.

В результате учёные выяснили, что многие признаки выработались у таксонов на филогенетических деревьях не в стохастическом порядке, а имеют определённую закономерность распределения внутри крупных клад. Кроме того, два представителя гетерогенного рода Pharnaceum (P. namaquense и P. pusillum) сильно отличаются от других видов рода по признакам семян и больше схожи с растениями рода Hypertelis. Положение Pharnaceum serpyllifolium, Mollugo tenella и некоторых других видов в текущей системе семейства также под сомнением. Представители рода Kewa, ранее относимые к Hypertelis и только недавно выделенные в собственное семейство (Kewaceae), оказались очень схожи с моллюгиновыми по всем признакам, кроме формы семян.

«Таким образом, результаты исследования доказывают, что существует потребность в пересмотре родовой принадлежности некоторых видов, а признаки плодов и семян играют важную роль для определения моллюгиновых и уточнения их систематического положения, — прокомментировал главный автор исследования, ведущий научный сотрудник кафедры высших растений биологического факультета МГУ Александр Сухоруков. — В целом, научный подход, включающий в себя синтез молекулярно-генетического и морфолого-анатомического подхода, является одним из трендов современной биологии и ботаники в частности, и даёт наиболее надёжные результаты, расширяющие наши знания о системе живого.»

Помимо учёных биологического факультета МГУ, в исследовании приняли участие исследователь из Синьцзянского института экологии и географии Китайской академии наук.

Ежегодно в рамках проекта «Ноев ковчег» проходит свыше 50 экспедиций как в разные регионы России, так и в зарубежные страны. По результатам поездок учёные пополняют фонды коллекций биоматериала Московского университета и описывают новые виды живых существ. За прошедший исследователи из МГУ описали около 60 новых для науки видов, в том числе лягушку из горных тропических лесов Вьетнама и гриб в Тверской области.

Фото: Kewa salsoloides, представитель родственного моллюгиновым семейства Kewaceae. Растение собрано учёными МГУ во время экспедиции в Намибию // Источник: Александр Сухоруков