Музейные образцы растений помогут изучить биоразнообразие

Исследование травоядности и защитных стратегий растений с использованием гербарных образцов. Автор: Nature Reviews Biodiversity (2025). DOI: 10.1038/s44358-025-00071-8

Гербарии, или «музеи растений», хранят миллионы образцов, собранных на протяжении веков. Биолог из Стэнфорда Барнабас Дару объясняет, как современные технологии могут раскрыть этот кладезь информации, предоставляя учёным важные сведения о растениях и поддерживаемых ими экосистемах.

«Так много данных о растениях содержится в гербарных образцах, но они остаются неиспользованными», — говорит Дару, доцент кафедры биологии в Стэнфордском университете. — «Сейчас идеальное время для изучения этих ресурсов, которые были спрятаны в хранилищах. Благодаря новым технологиям мы можем использовать образцы для понимания биоразнообразия растений новыми и увлекательными способами».

Геномное секвенирование позволяет взять небольшой кусочек ткани листа из гербарных образцов и увидеть, как изменилась генетика вида растений с течением времени. ИИ может помочь проанализировать огромное количество образцов для выявления визуальных изменений вида, таких как различия в размере листьев или количестве и форме цветков.

Исследовательский потенциал гербариев вдохновил Дару на написание двух статей, подробно описывающих возможности для других учёных. Одна из них, опубликованная в New Phytologist, посвящена использованию ресурсов гербариев для определения того, как виды растений перемещались в разные регионы с течением времени. Вторая статья, опубликованная в Nature Reviews Biodiversity, описывает, как образцы из гербариев могут быть использованы для изучения экологических взаимодействий растений с другими живыми организмами.

«Растения находятся в начале пищевой цепи, поэтому всё, что влияет на них, будет иметь каскадный эффект на каждый организм, который от них зависит, включая людей», — отмечает Дару.

Многое о травоядных можно узнать по следам укусов на листе. Полулунные формы или скелетизированный лист могут указывать на тип присутствовавших насекомых. Кристаллизованный нектар может дать clues о прошлых опылителях. Микроорганизмы, такие как бактерии, грибы и вирусы, также критически важны для отслеживания.

Мёртвые микроорганизмы можно найти сохранившимися в гербарных образцах, что делает возможным изучение этих исторических микробных взаимодействий с растениями. Такие знания из прошлого могут помочь предотвратить следующее массовое вымирание сельскохозяйственных культур или видов деревьев.

«Важно понять состояние биоразнообразия исторически, до того, как люди начали воздействовать на окружающую среду, потому что если мы сможем узнать эту траекторию, то легче предсказать, как оно будет выглядеть в будущем», — заключил учёный. — «Гербарные образцы могут это обеспечить».