Zielone liście i fotosynteza były kiedyś uważane za podstawowe cechy roślin. Jednak niektóre rośliny przestały przeprowadzać fotosyntezę i zamiast tego pobierają potrzebne im składniki odżywcze od innych organizmów. Jedna z takich mykoheterotroficznych roślin wygląda jak duch Monotropastrum pokorny który jest szeroko spotykany w całej Azji Wschodniej i Południowo-Wschodniej. Często rośnie w lasach, gdzie jest mało światła słonecznego, uzyskując potrzebne składniki odżywcze, żywiąc się strzępkami grzybów. Pomimo szerokiej dystrybucji, wcześniej uważano, że na świecie istnieje tylko jeden gatunek tej rośliny. Jednak profesor SUETSUGU Kenji i współpracownicy odkryli, że odmiana znaleziona w Japonii jest w rzeczywistości nowym gatunkiem, wstrząsając naszym zrozumieniem tego niezwykle wyglądającego rodzaju roślin.

Ma różoworóżowe płatki i łodygi przypominające mleczne szkło, co nadaje jej piękny, nieziemski wygląd. Ponieważ po raz pierwszy znaleziono go w okolicach Kirishima w prefekturze Kagoshima w Japonii, nowy gatunek został nazwany Monotropastrum kirishimense.

Pierwotnie ten nowy gatunek traktowano wstępnie jako wariant kolorystyczny M. pokorny, znany jako M. pokorny f. róża. W ten sposób rozpoczęło się szeroko zakrojone i wieloaspektowe 20-letnie badanie mające na celu określenie, jak dokładnie różnią się te rośliny. Próbki pobrano z całej Japonii i Tajwanu, a także z Wietnamu.

Wyniki różnych analiz ujawniły różnice morfologiczne (ryc. 1-3), w tym następujące; M. kirishimense kwiaty i jajniki są bardziej zaokrąglone niż u M. pokorny, a bryła korzeniowa jest bardziej zasłonięta przez otaczającą glebę (w przeciwieństwie do M. pokornywystające końcówki korzeni). M. kirishimense osobniki są krótsze nad ziemią (poniżej 5 cm) i dłuższe pod ziemią (powyżej 10 cm). Okres kwitnienia też jest inny; M. pokorny kwiaty kwitną około 40 dni wcześniej niż M. kirishimense. Ponieważ oba gatunki roślin mają tego samego głównego zapylacza (trzmiel Bombus diversus), ta różnica w czasie kwitnienia może zmniejszyć osadzanie się heterospecyficznego pyłku, pomagając w zapewnieniu krycia tego samego gatunku, a tym samym zapobiegając wytwarzaniu przez nie hybryd.

Istnieje kilka innych możliwych powodów M. kirishimense oraz M. pokorny mogły wyewoluować w odrębne gatunki. Jedną z możliwości jest to, że wyspecjalizowały się w żerowaniu na różnych grzybach, co doprowadziło do izolacji reprodukcyjnej lub niemożności wspólnego wydawania potomstwa. Ten proces jest znany jako podział zasobów i jest jednym z głównych sposobów ewolucji gatunków od wspólnego przodka. Wykazała to analiza genetyczna mykobiontów M. kirishimense ma spójny, wyspecjalizowany związek z określoną linią grzybów, podczas gdy M. pokorny jest powiązany z różnymi liniami (ryc. 4). Dlatego to badanie sugeruje, że M. kirishimense mogły wyewoluować w nowy gatunek, opierając się na określonym typie grzyba. W rzeczywistości drzewo filogenetyczne („drzewo genealogiczne” ewolucyjnej historii grupy organizmów) samych roślin pokazuje, że cechy genetyczne M. kirishimense oraz M. pokorny można podzielić na dwa klady (ryc. 5). Na podstawie przeprowadzonej przez badaczy analizy różnych cech okazało się, że M. kirishimense różni się od M. pokorny pod względem wyglądu, wzorców kwitnienia, historii ewolucji i związków ekologicznych. Dlatego naukowcy doszli do wniosku, że należy go uznać za niezależny gatunek.

Ogólnie rzecz biorąc, grupa badawcza nie tylko to ujawniła M. kirishimense jest odrębnym gatunkiem, ale także pogłębionym zrozumieniem roślin z rodzaju Monotropastrum. Rośliny mykohetrotroficzne są bardzo podatne na wyginięcie, ponieważ ich przetrwanie polega na określonych ekosystemach i zwykle występują w starych lasach. Nowo rozpoznany gatunek M. kirishimense, jest rzadki i prawdopodobnie zagrożony. Teraz, gdy został zidentyfikowany jako nowy gatunek, można podjąć działania ochronne, aby go chronić. Badanie to podkreśla znaczenie łączenia różnych metod analizy, zwanych taksonomią integracyjną, w celu pełnego zrozumienia i ochrony różnorodności biologicznej. Ta praca została przeprowadzona przez wieloinstytucjonalną grupę badawczą, w skład której wchodzili profesor Suetsugu (Graduate School of Science, Kobe University), profesor SUYAMA Yoshihisa (Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University) i dr Tian-Chuan Hsu (Taiwan Forestry Research Instytut). Artykuł został opublikowany w Internecie w Dziennik badań roślin 30 listopada 2022 r.