Кактусы являются одними из самых разнообразных растений, от гигантского кактуса сагуаро, который может вырасти до 18 метров в высоту, вплоть до крошечного кактуса-пуговицы, который имеет высоту в несколько сантиметров. Новое исследование Центра эволюции Милнера при Университете Бата пролило свет на тайну того, почему существует так много разных типов.
Ранее считалось, что сухость климата играет важную роль в разнообразии кактусов, но исследователи обнаружили, что это не так. Новое исследование показало, что диапазон температур в течение дня, содержание песка в почве и сезонные изменения являются крупнейшими движущими силами эволюции.
Хотя кактусы являются популярными комнатными растениями по всему миру, их родиной являются только Северная, Центральная и Южная Америка, а наибольшее видовое разнообразие наблюдается в Мексике.
Исследователи собрали воедино все известные опубликованные данные о кактусах, чтобы лучше понять движущие силы огромного разнообразия видов кактусов, существующих сегодня.
В публикации в Nature Communications они построили крупнейшее в истории эволюционное дерево кактусов, используя тысячи последовательностей ДНК.
Команда рассмотрела большое количество биологических переменных, таких как размер растений, содержание песка в почве, географический ареал, засушливость и суточный диапазон температур (минимальные и максимальные температуры, наблюдавшиеся в течение 24 часов). Они сопоставили эти данные с биоразнообразием и темпами эволюции новых видов.
Они использовали методы машинного обучения для моделирования взаимодействия между несколькими переменными одновременно, а затем подтвердили результаты с помощью традиционных эволюционных методов.
Удивительно, но они обнаружили, что, хотя наибольшее количество видов было обнаружено в Мексике, в этой стране также были самые низкие темпы эволюции новых видов (видообразования).
Ранее предполагалось, что движущим фактором их эволюции является засушливость, однако новое исследование указывает на то, что более важными факторами эволюции являются суточный диапазон температур, содержание песка в почве и сезонность.
«Кактусы — это действительно интересное и разнообразное семейство растений, которые сравнительно недавно эволюционировали и смогли жить в самых разных условиях на американских континентах», - сказал соавтор исследования Джейми Томпсон. «Люди думают, что они очень выносливы, потому что могут жить в столь экстремальном климате, но на самом деле они подвержены большему риску вымирания, чем другие виды растений.
«Поскольку в Мексике самое большое биоразнообразие, предполагалось, что это связано с тем, что там условия наиболее благоприятные для эволюции видов. Однако наше исследование показывает, что это не так. На самом деле в Мексике самые низкие темпы видообразования, но при этом здесь очень большое биоразнообразие, поскольку темпы вымирания там ниже. Другими словами, мексиканский климат не обязательно лучше подходит для создания новых видов, но хорош для сохранения существующих», - добавил он.
«Наша работа показывает, что кактусы не так успешны, как мы думали, и более уязвимы к изменению климата», - сказал соавтор исследования Ник Прист из Университете Бата. «Это вызывает беспокойство: если кактусы не могут процветать в нашем меняющемся климате, какие шансы есть у других растений?»
Ученые выяснили, почему в геологической летописи Земли есть гигантская дыра
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, связывает Великое несогласие — разрыв в геологической летописи, составляющий сотни миллионов лет (местами более миллиарда), — с континентами, которые медленно поднимались и опускались. По…
Ученые выяснили, как тот или иной вкус становится любимым
Медленный сигнал дофамина помогает мышам научиться отдавать предпочтение вкусам, связанным с калориями, что дает представление о том, как формируются пищевые предпочтения. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature. Кофе может…
Анализ ДНК установил связь 7000-летней козьей кожи и современных иберийских коз
Археологи на юге Испании извлекли пригодную для анализа ДНК из фрагмента козьей кожи возрастом около 7000 лет. Работа, опубликованная в журнале PLOS One, была проведена под руководством Джолин Эрвен из…
МО: за ночь над регионами России сбили 142 БПЛА
Силы ПВО России за минувшую ночь перехватили и уничтожили 142 украинских беспилотника над регионами России. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи дежурными силами ПВО перехвачены и…
Шуваев: за сутки в Белгородской области из-за атак ВСУ один человек погиб, трое получили ранения
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области порядка 140 раз за прошедшие сутки. Погиб мирный житель, еще три человека получили ранения. Об этом сообщил губернатор региона Александр Шуваев в "Максе".…
Григорьев: общественный трибунал уже собрал более 1 тысячи фактов пыток в плену Украины
Международный общественный трибунал по военным преступлениям украинских националистов собрал более 1 тыс. свидетельств пыток и издевательств в украинском плену. Об этом заявил ТАСС председатель трибунала, член Общественной палаты РФ Максим…
Смена декораций в США надувает Британии щеки
Есть Запад, где все ходят строем и подчиняют свои интересы одному лидеру – Вашингтону. Но внутри это...
Ученые объяснили, почему птицы не замерзают, когда спят на улице зимой
Млекопитающие и птицы выработали множество различных способов выживания в долгие, суровые зимние ноч...
Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".