Обнаружен новый род деревьев, родственный томатам и картофелю

Фото из открытых источников

Ученые идентифицировали редкое дерево андского леса, родственное помидорам и картофелю, как растение, ранее не имевшее названия. Это открытие пересматривает часть семейства паслёновых и связывает это дерево с растительными химическими веществами, обладающими лечебными свойствами. Результаты исследования были опубликованы в журнале Taxon.

Прессованные листы с образцами растений и свежие лесные экспонаты содержали ключи к установлению нового научного статуса дерева.

Взвесив эти данные, Джина П. Сьерра из Национального университета Колумбии отнесла это дерево к собственному роду паслёновых. Более 20 лет это дерево имело записи из Колумбии и Перу, но не занимало определенного места среди своих ближайших родственников.

Этот разрыв затруднил объяснение необычности его строения, что и привело к более четкому сравнению, которое следует далее. Ученые дали новому роду, формальной группе выше вида, название Daturodendron, что означает «древовидный родственник дурмана».

В отличие от многих распространенных пасленовых, это растение растет как древесное растение с одним стволом и может достигать 20 метров в высоту во влажных лесах.  Его цветы направлены вверх, в то время как многие родственные ему «ангельские трубы» свисают вниз — физическое различие, указывающее на отдельную историю.

Благодаря тому, что его плоды остаются закрытыми и одревесневшими, это дерево также опровергает ожидания, сформированные некоторыми из его более известных родственников.Подтвержденные популяции обитают в горных тропических лесах, влажных горных лесах, часто окутанных туманом, в Колумбии и на севере Перу.

Там дерево растёт на высоте примерно от 1300 до 2100 метров, где влажные склоны защищают многие растения от жары и засухи. Даже после полевых исследований, проведенных в период с 2022 по 2025 год, известно лишь небольшое количество изолированных популяций в двух странах.

Такой ограниченный объем данных делает каждое известное местонахождение важным, особенно потому, что отдельные деревья могут исчезнуть до того, как ученые полностью поймут их природу или смогут защитить.

Это дерево принадлежит к небольшой ветви семейства паслёновых, к той же группе растений, что и помидоры с картофелем. Добавив в свою коллекцию Daturodendron absconditum, исследователи изменили состав этой группы и уточнили её эволюционную историю.

«В совокупности эти результаты подтверждают признание Daturodendron отдельным родом в пределах трибы Datureae», — написали Сьерра и соавторы.

Этот вывод важен, потому что появление нового рода может выявить старые признаки, которые более поздние родственники сохранили, изменили или утратили.

В листьях Daturodendron absconditum содержатся тропановые алкалоиды — природные химические вещества, которые растения используют для самозащиты, нарушая работу нервной системы животных. Исследователи обнаружили несколько нейроактивных веществ, используемых в медицине, а также родственное соединение со схожим действием.

Вероятно, эти соединения помогают дереву отпугивать голодных насекомых или других травоядных животных, нарушая работу их нервной системы. Их присутствие также связывает новое дерево с долгой историей человечества, связанной с полезными, рискованными и мощными химическими веществами, используемыми в производстве паслена.

Генетические данные указывают на то, что Daturodendron absconditum является сестринской группой по отношению ко всем остальным представителям подсемейства Datureae, а не поздним ответвлением.

Исследователи сравнили 292 гена из 45 видов паслёновых, что убедительно подтвердило ключевую взаимосвязь. В рамках более широкого химического исследования были протестированы 105 видов, что позволило выявить места распространения тропановых алкалоидов в более широком семействе растений.

Эти результаты позволяют предположить, что система химической защиты у представителей трибы Datureae может быть древней, хотя для некоторых родственных видов еще необходимы прямые исследования. Эти химические вещества привлекают внимание, потому что врачи используют аналогичные соединения для борьбы с тошнотой, укачиванием и мышечными спазмами.

Отдельное геномное исследование показало, что несколько линий паслёновых со временем утратили часть этого химического пути. Такая закономерность потери и сохранения делает новое дерево полезным для отслеживания того, какие гены поддерживали работу сигнального пути. Тем не менее, многообещающие фармакологические свойства не делают это растение безопасным для нечастого использования или сбора в диких лесах. 

На данный момент данный вид относится к категории «Недостаток данных», то есть к видам, для сохранения которых имеется ограниченная доказательная база, поскольку ученым до сих пор известно слишком мало. Красный список МСОП представляет собой глобальную систему оценки риска вымирания видов на основе численности популяции, ареала и угроз.

Исследователи предупреждают, что в дальнейшем это дерево может быть отнесено к уязвимым или находящимся под угрозой исчезновения категориям повышенного риска, поскольку города и дороги расположены в непосредственной близости от некоторых мест в Колумбии.

Для планирования природоохранных мероприятий необходимы более качественные карты, повторные обследования и защита лесных массивов, где деревья действительно произрастают. Между первым известным случаем сбора образцов в 2004 году и официальным научным названием прошло более 20 лет. Эта задержка показывает, почему открытие новых растений зависит от сотрудничества шести стран, полевых исследований, доступа к местным ресурсам и специалистов, которые замечают необычные детали.

Дерево не было маленьким и не пряталось под землей, однако его научная идентификация оставалась невыясненной на протяжении целого поколения. Подобные случаи напоминают исследователям о том, что биоразнообразие может оставаться без внимания даже в местах, связанных дорогами, городами и охраняемыми территориями.

Дальнейшие исследования в Эквадоре и других андских лесах могли бы проверить, заполняет ли этот род пробелы между Колумбией и Перу. Это открытие даёт ботаникам более точную карту эволюции паслёновых, но его выживание зависит от защиты редких лесов, прежде чем их следы исчезнут.