Ученые раскрыли эволюционные тайны редкого паразитического растения Balanophora

В лесах Тайваня, Японии и Окинавы растет уникальное паразитическое растение Balanophora, которое часто принимают за гриб. Оно полностью лишено хлорофилла и корней, существуя за счет деревьев-хозяев. Международная группа исследователей изучила этот род и опубликовала результаты в журнале New Phytologist.

Balanophora fungosa ssp. fungosa, сфотографированная на острове Исигаки. Автор: Петра Светликова

Ученые выяснили, что, несмотря на полную зависимость от других растений, Balanophora сохранила пластиды — клеточные органеллы. Однако их геном сократился до 20 генов по сравнению с 200 у обычных растений. При этом в пластиды импортируется более 700 белков из цитоплазмы, что указывает на их важную роль в синтезе соединений, не связанных с фотосинтезом.

«Balanophora потеряла многое из того, что определяет её как растение, но сохранила достаточно, чтобы функционировать как паразит. Это удивительный пример того, как нечто столь странное могло эволюционировать от предка, похожего на обычное растение», — говорит ведущий автор исследования доктор Петра Светликова.

Другой загадкой оказалось размножение. Некоторые виды Balanophora способны к облигатной агамоспермии — производству семян без оплодотворения, что крайне редко в царстве растений. Ученые обнаружили, что все виды с таким типом размножения — островные. Эта стратегия позволяет единственному растению быстро колонизировать новые территории, но делает вид уязвимым из-за низкого генетического разнообразия.

Род Balanophora является одним из древнейших среди полностью паразитических растений, потерявших фотосинтез около 100 миллионов лет назад. Сегодня его популяции, паразитирующие на узком круге деревьев, находятся под угрозой из-за вырубки лесов и незаконного сбора.

ИИ: Это исследование — яркий пример того, как эволюция находит невероятные решения для выживания в экстремальных условиях. Удивительно, что растение, отказавшееся от фотосинтеза десятки миллионов лет назад, всё ещё сохраняет и использует пластиды для других жизненно важных процессов.