Naukowcy wyjaśnili historię ewolucji słabo znanej wcześniej grupy paproci z tropikalnych lasów deszczowych Ameryki, korzystając z metod DNA. W toku badań odkryto wiele nowych gatunków paproci, z których 18 nadano już oficjalne nazwy i opisy gatunków.

Zespół badawczy Amazonii na Uniwersytecie w Turku w Finlandii przeprowadził długoterminowe badania nad florą i roślinnością amazońskich lasów deszczowych, aby lepiej zrozumieć rozmieszczenie gatunków i historię ewolucji. Naukowcy zebrali dane zarówno z Amazonii, jak i innych części tropikalnej Ameryki. Teraz prześledzili historię ewolucji rodzaju paproci Danaea za pomocą analiz DNA.

„Badanie relacji ewolucyjnych między gatunkami ujawnia czynniki, które mogą prowadzić do różnicowania cech gatunkowych, a ostatecznie do ewolucji nowych gatunków” – mówi doktorantka Venni Keskiniva. „Tego typu informacje pomagają nam zrozumieć czynniki odpowiedzialne za wysoką różnorodność biologiczną obserwowaną w regionach tropikalnych” – kontynuuje Keskiniva.

Badanie ujawniło, że rodzaj Danaea obejmuje znacznie więcej gatunków, niż wcześniej sądzono, dlatego w ramach rewizji naukowcy opisali 18 gatunków, które były nowe dla nauki.

Genetyka pomogła rozróżnić trudne gatunki

W badaniu naukowcy połączyli metody DNA z solidnym doświadczeniem terenowym. Wiele nowych gatunków odkryto w tropikalnych lasach deszczowych na obszarach, które wcześniej były badane w niewielkim stopniu lub wcale.

„Jednak tuż pod nosem badaczy wyrosło kilka nowych gatunków, np. na wyspie Barro Colorado, która jest jednym z najintensywniej badanych lasów deszczowych na świecie. Dwa z naszych nowych gatunków znaleziono praktycznie na podwórku stacji badawczej ”, mówi profesor Hanna Tuomisto. „Oczywiście widziano te rośliny, ale sądzono, że należą do pospolitego gatunku, który rośnie w całej tropikalnej Ameryce”.

Z niedawno opublikowanych badań wynika, że ​​w rodzaju Danaea nie występuje tak szeroko rozpowszechniony gatunek. Naukowcom po prostu nie udało się rozróżnić gatunków o podobnym wyglądzie.

W latach 90. XX wieku szacowano, że całkowita liczba gatunków Danaea wynosi 20–30, a wiele z nich jest bardzo rozpowszechnionych. Obecnie istnieje około 80 nazwanych gatunków, a kolejnych 20 wciąż oczekuje na potwierdzenie. Oznacza to, że liczba gatunków jest znacznie większa, ale ich zasięgi są mniejsze niż wcześniej sądzono.

„Na początku byliśmy zaskoczeni, gdy zobaczyliśmy, że różne osobniki znanego gatunku zostały umieszczone w zupełnie różnych częściach drzewa genealogicznego. Potem zauważyliśmy, że utworzyły grupy, które różniły się nie tylko DNA, ale także wyglądem i obszarem występowania. To doprowadziło nas do wniosku, że są to różne gatunki” – wyjaśnia Keskiniva.

Paprocie Danaea są znane z tego, że trudno je zidentyfikować. Dlatego naukowcy z Uniwersytetu w Turku opublikowali także internetowy klucz identyfikacyjny. Pomoże to innym badaczom w zebraniu informacji na temat ekologii i bogactwa gatunkowego lasów tropikalnych.

W momencie odkrycia kilka gatunków było już zagrożonych

Paprocie z rodzaju Danaea reprezentują bardzo starą linię ewolucyjną, odróżnioną już od innych roślin okresu karbońskiego. W tym czasie ich przodkowie utworzyli rozległe lasy paproci, których skamieniałe pozostałości stały się później węglem.

W wyniku spalania węgla i innych paliw kopalnych klimat tropikalnych lasów deszczowych staje się coraz gorętszy i bardziej suchy. Zagraża to przyszłości gatunków przystosowanych do wysokiej wilgotności, takich jak paprocie Danaea. Naukowcy szacują, że sześć z obecnie opisanych 18 gatunków jest już zagrożonych.

„Odpowiednie siedliska dla gatunków z lasów deszczowych zostały ograniczone z powodu bezpośredniej działalności człowieka, takiej jak wylesianie” – mówi Tuomisto. „Sytuacja jest szczególnie zła w lasach deszczowych na wybrzeżu Atlantyku, w andyjskich lasach górskich oraz na części wybrzeża Pacyfiku i w Ameryce Środkowej. Obszary te są bogate w gatunki endemiczne, ale lasy zostały zredukowane do fragmentów. Aby zrozumieć i chronić różnorodności biologicznej lasów tropikalnych, ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że rozmieszczenie gatunków jest węższe, niż dotychczas sądzono”.