Генетики раскрыли тайну вымерших растений с японского вулкана

Ученые из Токийского столичного университета разгадали генетическую историю популяции растений, которая теперь считается вымершей. Речь идет о флоре Нисиносимы – вулканического острова, расположенного в тысяче километров к югу от Токио. Частые извержения периодически «обнуляют» растительный покров острова, превращая его в уникальную природную лабораторию для изучения самых ранних этапов развития экосистем.

В центре исследования оказались образцы портулака огородного, Portulaca oleracea, собранные в 2019 году. Буквально сразу после этого очередное мощное извержение уничтожило практически всю флору Нисиносимы, что сделало полученные образцы бесценными. Хотя этот вид растений распространен по всему миру, популяция с вулканического острова теперь существует только в лабораториях.

Генетический анализ, включавший сравнение ДНК хлоропластов и полного генома, позволил построить «семейное древо» портулака. Оказалось, что ближайшие родственники растений с Нисиносимы произрастают на соседнем острове Титидзима. Это указывает на вероятный путь, которым семена попали на бесплодную вулканическую землю – их могли принести птицы, ветер или океанские течения.

Однако исследование выявило и уникальные генетические особенности островной популяции. Ученые зафиксировали сильный «эффект основателя» – это означает, что вся местная популяция произошла от очень небольшого числа растений-«первопроходцев». Такое ограниченное генетическое разнообразие в самом начале привело к формированию особого эволюционного пути. Кроме того, на генетику растений влияли не столько механизмы естественного отбора, сколько случайные события – тайфуны и сами извержения. Этот процесс известен как генетический дрейф.

Работа японских исследователей – это редкая возможность заглянуть в филогенетику вымершей популяции и понять, как зарождается жизнь в экстремальных условиях изоляции. Полученные данные помогают не только реконструировать пути расселения семян и выживания видов, но и могут дать ключ к пониманию того, как восстанавливаются растительные сообщества после масштабных стихийных бедствий.