Цветковые растения теряют важные ветви своей эволюционной истории

Фото из открытых источников

Для таких животных, как фиолетовая лягушка и карликовый трёхпалый ленивец, уже существуют природоохранные рейтинги, измеряющие эволюционную уникальность. Рейтинг отражает степень изоляции их ветви древа жизни и малое количество близких родственников у них есть. Ученые составляют эти рейтинги вымирающих видов животных уже почти два десятилетия.

Цветковые растения — все 335 000 известных видов — ранее никогда не включались в этот список. Новое исследование изменило это положение, и его результаты удивили даже самих исследователей. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Ученые из Королевских ботанических садов Кью (RBG Kew) недавно завершили проект, на который ушли годы. Феликс Форест, ведущий научный руководитель этой работы, собрал воедино все известные цветковые растения — все 335 497 видов.

Он и его коллеги задали вопрос, который редко затрагивается в таком масштабе: какая часть древа жизни цветковых растений в настоящее время находится под угрозой? Ответ, опубликованный совсем недавно, говорит о том, что под угрозой находится более пятой части.

Если говорить точнее, 21,2% эволюционной истории цветковых растений находятся в уязвимом положении. Это почти вдвое больше, чем у челюстных позвоночных, на долю которых приходится около 13%. Не все виды имеют одинаковое значение на древе. Некоторые располагаются на длинных, одиноких ветвях, имея мало или совсем не имея близких родственников – группы, отделившиеся от всего остального миллионы лет назад.

Amborella trichopoda, небольшой кустарник из Новой Каледонии, отделился от всех других цветковых растений примерно 130 миллионов лет назад. Потеряв его, можно потерять всю ветку.

В этом и заключается идея показателя под названием EDGE – сокращение от Evolutionarily Distinct and Globally Endangered (Эволюционно обособленные и находящиеся под угрозой исчезновения в глобальном масштабе).

Исследователи выявили 9945 видов, находящихся в верхней части списка приоритетных для сохранения, что составляет около 3% от всех известных цветковых растений.

На вершине возвышается Hondurodendron urceolatum, дерево, цепляющееся за жизнь в одном-единственном горном хребте Гондураса.

Арум титанический, также известный как трупный цветок из-за запаха гниющего мяса, входит в число видов высшего порядка. К ним также относится медузообразное дерево Сейшельских островов, а также несколько видов магнолии.

«Сбор этой важной информации о цветущих растениях был непростой задачей», — сказал Форест.

Цветковые растения превосходят по численности самую многочисленную группу животных, когда-либо оценивавшуюся таким образом, — лучепёрых рыб — более чем в десять раз. 

С самого начала работу преследовала практическая проблема. На тот момент лишь около 20% цветковых растений были официально включены в Красный список МСОП. Чтобы восполнить этот пробел, команда обратилась к компьютерному моделированию. В более раннем исследовании, проведенном учеными из Кью, уже была создана система, которая использует размер ареала, климат и антропогенное воздействие для прогнозирования вероятности угрозы для неоцененных растений.

Введя эти прогнозы в систему EDGE, вы получите рейтинг для каждого известного цветкового растения. В результате получился самый масштабный рейтинг видов, когда-либо созданный в рамках природоохранной деятельности.

Примерно 10% цветковых растений в мире имеют хотя бы одно документально подтвержденное применение в качестве пищи, лекарства, волокна или древесины. В список EDGE включено несколько таких растений.

Vanilla planifolia, орхидея, из которой получают почти весь в мире ванильный ароматизатор, относится к числу видов, находящихся под угрозой исчезновения.

Gomortega keule, единственный вид в своем семействе, дает съедобные плоды и древесину на единственном прибрежном участке в Чили.

«Потеря глубокой ветви древа жизни означает потенциальную потерю следующего прорывного противоракового препарата или антибиотика, без второго шанса», — сказала соавтор исследования Матильда Браун.

Среди видов, включенных в базу данных EDGE и сопоставленных с базой данных «Флора мира», четыре вида имеют наихудшее обозначение, присвоенное МСОП: вымершие в дикой природе.  Три из них — это «трубы ангелов» — растения, которые веками культивировались андскими общинами, а теперь нигде не встречаются в неконтролируемых природных популяциях. Четвертое растение, Franklinia alatamaha, цветущее дерево из Джорджии, в последний раз встречалось в дикой природе в 1803 году. Оно сохранилось только благодаря тому, что первые американские ботаники продолжали сохранять семена.

Форест и его команда показали, что защита всего 5,9% всех видов цветковых растений, ранжированных по показателю EDGE, охватит половину всей эволюционной истории находящихся под угрозой исчезновения цветковых растений.

Эта цифра меняет подход к планированию природоохранных мероприятий. В условиях ограниченных бюджетов и сокращения ареалов обитания знание того, на каких 5,9% территории следует сосредоточиться в первую очередь, превращает неразрешимую проблему в разрешимую.

Полученные результаты напрямую используются в показателях древа жизни в рамках Куньминско-Монреальской глобальной рамочной программы по биоразнообразию, международного соглашения, принятого в 2022 году.

До сих пор эти показатели существовали только для животных и нескольких нецветущих растений. До этого исследования никто не измерял, какая часть древа жизни цветковых растений находится под угрозой исчезновения. Эта цифра больше, чем для любой другой группы животных, когда-либо исследованной.

Команда уже определила следующую цель: папоротники и плауны. Оценка цветковых растений стала первой в своем роде и изменила подход к ранжированию растений в будущем.