Что мешало ученым систематизировать растения
Растения делятся на систематические группы, объединенные общими признаками — виды, рода, семейства и т.д. И хотя сегодня систематика растений кажется пусть и сложной, но упорядоченной структурой, так было далеко не всегда.
Систематика имеет долгую историю, в ходе которой ученые предлагали разные принципы объединения растений в те или иные группы. Одним из старейших принципов является внешнее строение растения. Ведь логично, что родственные виды, происходящие от одного предка и растущие в схожих условиях, будут иметь одинаковые приспособления. Например, «визитная карточка» астровых — соцветие-корзинка из маленьких цветочков, которое выглядит как один большой цветок, а лилейные известны своими запасающими органами — луковицами и корневищами.
И все же сходство не всегда говорит о родстве. Существует и конвергенция — эволюционный процесс, при котором у неродственных организмов, обитающих в похожих условиях, возникают общие черты.
Например, насекомоядные растения цефалот, саррацения и непентес обладают специальными «кувшинами» для ловли насекомых. Можно было бы предположить, что схожие приспособления обусловлены особенностями систематической группы, но все три растения принадлежат к разным семействам. И все же кое-что общее у них есть: все эти растения растут на бедных болотных почвах, что вынуждает их искать другие источники питания в виде насекомых, которых они ловят и переваривают. Поэтому одинаковые сложности, с которыми столкнулись растения на эволюционном пути, привели к независимому образованию одинаковых инструментов адаптации.
Подобное явление не могло не создать сложностей для систематики. В том числе из-за конвергенции многие растения первоначально были неправильно приписаны к какому-то семейству или роду. К счастью, современная наука располагает самыми разнообразными инструментами, которые помогают гораздо быстрее и точнее определить систематическую принадлежность какого-либо вновь открытого вида. В частности, сегодня у ученых есть возможность заглянуть в гены растения, в то время как исследователи прошлого были вынуждены опираться на внешние признаки.
Конвергенция происходит гораздо чаще, чем принято считать, и именно современные методы исследования помогают развеять заблуждения прошлого. Возможно, нас ждет еще много открытий на тему истинного происхождения давно известных растений, и открытия смогут изменить представление науки об эволюционных механизмах и о том, насколько изобретательны бывают растения, когда речь заходит об адаптации.
- Профессора Университета штата Северная Каролина Денниса Вернера интересовало скрещивание багрянника с пурпурными листьями с багрянником с золотыми листьями. Основываясь на аналогичных скрещиваниях с другими видами растений (например, орхидеями), он р…
- Пару лет назад инженеры Массачусетского технологического института разработали способ отслеживать реакцию растений на такие стрессы, как травмы, инфекции и повреждения светом, с помощью датчиков, изготовленных из углеродных нанотрубок. Растения обладают о…
- Изначально у команды из Массачусетского технологического института стояла задача сделать покрытие для продления срока годности семян. Но как это не редко бывает, в ходе исследований, родилась другая мысль. Ученые тестировали различные варианты шелковых по…