Кустовая мята — одно из растений, находящихся под угрозой исчезновения, о которых вы, вероятно, никогда не слышали. Более половины из 24 известных в настоящее время видов считаются находящимися под угрозой исчезновения на уровне штата или федерального уровня, и почти все кустарниковые мятные растения растут в районах, которые быстро осваиваются или превращаются в сельскохозяйственные пастбища.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Молекулярная филогенетика и эволюцияИсследователи проанализировали особый тип ДНК-маркера, который показывает, что, вероятно, существует больше видов кустарниковой мяты, ожидающих научного описания. И как минимум один вид остался без федеральной защиты по формальным причинам.

«Бальзам Титусвилля в настоящее время считается недавним гибридом», — сказал ведущий автор Андре Наранхо, который проводил исследование во время работы над докторской диссертацией. с Флоридским музеем естественной истории. «Когда вы описываете что-то как гибрид, это подразумевает, что это не настоящий вид, и он не может быть защищен Законом об исчезающих видах».

Наранхо не нашел доказательств недавней гибридизации бальзамов Титусвилля (Dicerandra thinicola), и его результаты позволяют предположить, что группа под названием каламинты может содержать загадочное разнообразие, которое требует дальнейшего изучения.

Мятный скраб появился в период быстрого изменения климата.

Наранхо и его коллеги провели исследование, чтобы узнать об истории эволюции мятных кустарников. Группа родом из юго-восточных Соединенных Штатов и возникла в неспокойные времена прошлого Земли.

Три миллиона лет назад, в период, называемый плиоценом, температура была на 2-3 градуса выше, чем сегодня, а уровень моря был на 30 метров выше. В то время центральная и южная половина Флориды представляли собой архипелаг. Но когда в течение следующих нескольких миллионов лет температура снизилась, вода отступила, и полуостров Флорида принял свои современные размеры.

Большая часть этой недавно появившейся среды обитания не была элитной недвижимостью. Там, где почвы действительно существовали, они в основном состояли из песка, а более низкие температуры привели к меньшему количеству осадков. Особенно это касалось возвышенностей, которые до падения уровня моря были островами.

То, что осталось от этих древних береговых линий, сейчас расположено недалеко от центра полуострова Флорида и часто называется зарослями песчаной сосны. Растениям и животным, поселившимся на этих пустующих пространствах, приходилось сталкиваться с недостатком воды, питательных веществ и безудержными лесными пожарами.

Виды, которым удалось выжить, как правило, преуспели в этих узких рамках суровых условий, но потеряли способность жить где-либо еще. Сегодня 40-60% видов, обитающих в этих районах, являются эндемичными, то есть их можно встретить только в юго-восточных кустарниковых средах обитания.

Скрабовая мята — одно из немногих растений, заявивших о своих правах на новой границе Флориды. Зародившись в попрошайке, предок современной кустарниковой мяты расселился на юг, как только появилась земля для выращивания.

В разгар ледниковых периодов плейстоцена, когда большая часть запасов воды на планете была заперта в массивных ледниках, Флорида была вдвое больше, чем сегодня, и здесь процветали мятные кусты.

«Раньше эти растения имели гораздо более широкий ареал и охотно делились ДНК друг с другом», — сказал Наранхо.

Но вскоре их среда обитания сократилась. В плейстоцене, когда развивались кустарниковые мяты, было по меньшей мере 17 ледниковых периодов, и каждый холодный период разделялся теплыми периодами, в течение которых большая часть Флориды была поглощена морем.

Широко распространенные кустарниковые заросли неоднократно превращались в острова, разрывая связь между популяциями мяты. Они начали разрастаться, и вскоре на каждом кустарниковом острове появился свой уникальный вид мяты. В холодные периоды, когда уровень моря падал, популяции кустарниковой мяты снова перекрывались, и эти уникальные виды гибридизировались друг с другом.

Это древнее смешение привело к появлению мятных кустов, какими они известны сегодня.

Легендарная история мятных кустов оборвалась из-за развития

Для исследования Наранхо секвенировал ядерную ДНК мятных кустов. В отличие от пластидной ДНК, часто используемой для изучения растений, которая вырабатывается структурами, называемыми хлоропластами, ДНК из ядер растений особенно полезна для ученых, пытающихся разобраться в исторических взаимодействиях между видами.

Согласно его результатам, однолетние кустовые мяты из рода Dicerandra, которые растут на север, в Южную Каролину и отмирают зимой, произошли в результате последовательной гибридизации между предками многолетних кустарниковых мят, которые распространены южнее. и расти круглый год.

Гибридизация — это распространенная форма диверсификации растений, настолько сильная, что почти в каждой группе растений, с которой вы можете столкнуться, в какой-то момент ее эволюционной истории произошло событие гибридизации.

Важно отметить, что результаты Наранхо показывают, что существующие в настоящее время кустарниковые мятные растения шли по разным эволюционным траекториям на протяжении сотен тысяч лет. Когда около 500 000 лет назад современные люди отделились от неандертальцев, мята уже была на пути к выделению в отдельный вид.

Исследование также предполагает, что каламинты настолько генетически разнообразны, что, вероятно, оправданы новые определения видов. Это особенно актуально для тех видов, которые имеют большие ареалы на юго-востоке США, включая алый каламинт (Clinopodium coccineum) и каламинт Джорджии (Clinopodium georgianum), ни один из которых не считается находящимся под угрозой исчезновения.

Даже если дополнительным видам будет предоставлена ​​защита, Наранхо опасается, что этого может быть недостаточно, чтобы предотвратить сокращение численности и возможное исчезновение. Например, мята Лакелы (Dicerandra immaculata) занесена в список находящихся под угрозой исчезновения и растет только на трехмильном участке кустарника, почти весь из которого находится в частной собственности.

Условия, которые когда-то позволяли этим растениям процветать, такие как периодические лесные пожары, теперь непрактичны из-за близлежащих городских территорий, которые могут пострадать. А инвазивные виды посягают на то немногое, что осталось от нетронутого кустарника. Работу по удалению инвазивных микроорганизмов часто выполняют добровольцы, если их вообще удаляют.

«Если мы продолжим вести дела в обычном режиме, вся эта группа растений может вымереть в течение следующих 100 лет. И мы не просто потеряем эти виды. Мы потеряем кустарник — один из самых подлинных и ранее вездесущих растений Флориды места обитания просто исчезнут», — сказал Наранхо.