Иногда растения настолько похожи друг на друга, что методов, разработанных ученым XVIII века Карлом Линнеем для определения видов, оказывается недостаточно. В исследовании Гетеборгского университета при анализе современных технологий ДНК были обнаружены совершенно новые виды внешне одинаковых растений. Исследование опубликовано в журнале South African Journal of Botany.
В настоящее время на Земле насчитывается около 8,7 миллиона видов, из которых около 2,2 миллиона обитают в океанах. Многие из них можно определить классическим способом, по их физическим характеристикам – морфологии. Уже более 10 лет ботаники и зоологи используют секвенирование ДНК для более точной идентификации видов. До сих пор ученые выбирали один участок ДНК, который является типичным для вида, но иногда это рискует оказаться неверным.
«Бывают случаи, когда растения трудно охарактеризовать по небольшой последовательности ДНК. Но сейчас секвенирование сделало несколько шагов вперед, и мы смогли выявить совершенно новые виды, проанализировав большую часть генома», – говорит Зайнаб Шайк, автор докторской диссертации в Гетеборгском университете.
Зайнаб Шайк сосредоточилась на группе из 66 признанных видов маргариток, произрастающих в Капской провинции ЮАР. Маргаритки хорошо известны, первый вид был описан в 1753 году, но в этой местности есть группа маргариток, которые ботаникам было трудно идентифицировать. Эти растения выглядят одинаково, с похожими листьями и цветами, имеют одинаковый характер роста и схожее распространение. Однако они значительно отличаются друг от друга генетически.
«Очень важно, чтобы мы лучше понимали взаимоотношения растений и биоразнообразие на Земле. Легко представить себе, насколько ошибочной может быть ситуация, когда мы обнаруживаем, что какое-то растение подходит для использования в качестве основы для лекарства, а вместо него выбираем другой, похожий вид, который может вовсе не обладать теми же свойствами», – говорит Зайнаб.
Проведенные анализы ДНК привели к открытию 4 новых видов. «Когда меня спрашивают об этом, я объясняю, что дело не в том, что я нашла новую маргаритку в отдаленном месте, которую никто раньше не видел. Этими маргаритками восхищались уже давно, но их принимали за другой вид», – пояснила Шайк.
Метод, который использует Зайнаб Шайк для определения видов, называется интегративной таксономией. Он предполагает дополнение традиционных наблюдений за внешним видом и ростом растений секвенированием ДНК в лабораторных условиях. Вместе эти способы позволяют лучше понять границы между видами. Ученые, использующие этот метод, открывают новые виды чаще, чем ранее.
«В Кейптауне считалось, что лишь 1% биоразнообразия еще предстоит открыть. Мои результаты показывают, что гораздо больше. То же самое можно сказать и о других районах земного шара», – говорит Зайнаб Шайк.
[Фото: Zaynab Shaik / University of Gothenburg]