stringtranslate.com

Секвойоидные

Sequoioideae , обычно называемый Redwoods , представляет собой подсемейство хвойных деревьев семейства Cupressaceae , произрастающих в северном полушарии . В него входят самые большие и высокие деревья в мире. Деревья этого подсемейства входят в число самых известных деревьев в мире и являются обычными декоративными деревьями. В доисторические времена род Austrosequoia был распространен вплоть до олигоцена . Подсемейство доминировало в юрский и меловой периоды.

Описание

Три рода подсемейства красного дерева — это Sequoia из прибрежной Калифорнии и Орегона , Sequoiadendron из Сьерра-Невады в Калифорнии и Metasequoia в Китае . Вид красного дерева содержит самые большие и высокие деревья в мире. Эти деревья могут жить тысячи лет. Угрозы включают вырубку леса, тушение пожаров, [1] незаконное выращивание марихуаны и браконьерство . [2] [3]

Только два рода, Sequoia и Sequoiadendron , известны своими массивными деревьями. Деревья метасеквойи , происходящие из единственного живого вида Metasequoia glyptostroboides , являются листопадными, вырастают намного меньше (хотя по-прежнему велики по сравнению с большинством других деревьев) и могут жить в более холодном климате. [ нужна цитата ]

Таксономия и эволюция

Многочисленные исследования как морфологических, так и молекулярных особенностей убедительно подтвердили утверждение о том, что Sequoioideae монофилетичны . [4] [5] [6] [7] В большинстве современных филогений Секвойя считается сестрой Секвойядендрона , а Метасеквойя - внешней группой. [5] [7] [8] Однако Yang et al. продолжил исследовать происхождение своеобразного генетического компонента Sequoioideae — полиплоидии Sequoia — и создал примечательное исключение, которое ставит под сомнение специфику этого относительного консенсуса. [7]

Кладистическое дерево

В статье 2006 года, основанной на немолекулярных данных, были предположены следующие взаимоотношения между современными видами: [9]

Исследование 2021 года с использованием молекулярных данных выявило те же отношения между видами Sequoioideae, но обнаружило, что Sequoioideae являются сестринской группой Athrotaxidoideae ( суперсемейство, известное в настоящее время только из Тасмании ), а не Taxodioideae . Считается, что Sequoioideae и Athrotaxidoideae разошлись друг от друга в юрском периоде . [10]

Возможная сетчатая эволюция у Sequoioideae

Сетчатая эволюция относится к возникновению таксона путем слияния линий предков.Полиплоидия стала широко распространенной среди растений: по оценкам, от 47% до 100% цветковых растений и современных папоротников произошли от древней полиплоидии. [11] Однако среди голосеменных это довольно редкое явление. Sequoia sempervirens – гексаплоид (2n=6x=66). Чтобы исследовать происхождение этой полиплоидии, Yang et al. использовали два однокопийных ядерных гена , LFY и NLY, для создания филогенетических деревьев . Другие исследователи добились успеха с этими генами в аналогичных исследованиях на других таксонах. [7]

Было предложено несколько гипотез, объясняющих происхождение полиплоидии секвойи : аллополиплоидия в результате гибридизации метасеквойи с некоторыми , вероятно, вымершими таксодиальными растениями; Метасеквойя и Секвойадендрон, или предки двух родов, как родительские виды Секвойи ; и аутогексаплоидия , аутоаллогексаплоидия или сегментарная аллогексаплоидия. [ нужна цитата ]

Ян и др. обнаружили, что секвойя была кластеризована с метасеквойей в дереве, созданном с использованием гена LFY, но с секвойядендроном в дереве, созданном с помощью гена NLY. Дальнейший анализ убедительно подтвердил гипотезу о том, что секвойя возникла в результате гибридизации с участием метасеквойи и секвойядендрона . Таким образом, Ян и др. выдвинули гипотезу, что противоречивые отношения между Metasequoia , Sequoia и Sequoiadendron могут быть признаком сетчатой ​​эволюции путем гибридного видообразования (при котором два вида гибридизуются и дают начало третьему) среди трех родов. Однако долгая эволюционная история трех родов (самые ранние ископаемые останки относятся к юрскому периоду ) делает решение вопроса о том, когда и как возникла секвойя раз и навсегда, трудным вопросом, особенно потому, что это частично зависит от неполной летописи окаменелостей. [8]

Существующие виды

Палеонтология

Sequoioideae — древний таксон , старейший из описанных видов Sequoioideae — Sequoia jeholensis , обнаруженный в юрских отложениях. [12] [13] Род Medulloprotaxodioxylon , обнаруженный в позднем триасе Китая, подтверждает идею о позднетриасовом норийском происхождении. [14]

Летопись окаменелостей показывает массовое расширение ареала в меловой период и доминирование аркто-третичной геофлоры , особенно в северных широтах. Роды Sequoioideae были обнаружены за Полярным кругом , в Европе, Северной Америке, а также по всей Азии и Японии. [15] Общая тенденция похолодания, начавшаяся в позднем эоцене и олигоцене , сократила северные ареалы Sequoioideae, как и последующие ледниковые периоды. [16] Эволюционная адаптация к древней среде обитания сохраняется у всех трех видов, несмотря на изменение климата, распространения и связанной с ними флоры, особенно специфические требования их экологии размножения, которые в конечном итоге вынудили каждый из видов уйти в рефугиальные ареалы, где они могли выжить. [ нужна цитата ]

Вымерший род Austrosequoia известен из позднего мела-олигоцена Южного полушария, включая Австралию и Новую Зеландию. [17]

Молодые, но уже высокие деревья красного дерева ( Sequoia sempervirens ) в Окленде, Калифорния.

Сохранение

Все подсемейство находится под угрозой исчезновения . Категория и критерии Красного списка МСОП оценивают Sequoia sempervirens как находящийся под угрозой исчезновения (A2acd), Sequoiadendron giganteum как находящийся под угрозой исчезновения (B2ab) и Metasequoia glyptostroboides как находящийся под угрозой исчезновения (B1ab).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Запланированный пожар в национальных и государственных парках Редвуд - Национальные и государственные парки Редвуд (Служба национальных парков США)» .
  2. ^ «Почему браконьерство на капе красного дерева настолько разрушительно» . Христианский научный монитор . 5 марта 2014 г.
  3. ^ Курланд, Джастин; Пирес, Стивен Ф; Мартич, Нерея (2018). «Пространственная структура браконьерства на капе красного дерева и последствия для предотвращения». Лесная политика и экономика . 94 : 46–54. doi :10.1016/j.forpol.2018.06.009. S2CID  158505170.
  4. ^ Брунсфельд, Стивен Дж; Солтис, Памела С; Солтис, Дуглас Э; Гадек, Пол А; Куинн, Кристофер Дж; Стрендж, Даррен Д.; Ранкер, Том А. (1994). «Филогенетические связи между родами Taxodiaceae и Cupressaceae: данные по последовательностям rbcL». Систематическая ботаника . 19 (2): 253. дои : 10.2307/2419600. JSTOR  2419600.
  5. ^ Аб Гадек, Пенсильвания; Альперс, Д.Л.; Хеслевод, ММ; Куинн, CJ (2000). «Отношения внутри Cupressaceae Sensu Lato: комбинированный морфологический и молекулярный подход». Американский журнал ботаники . 87 (7): 1044–57. дои : 10.2307/2657004 . JSTOR  2657004. PMID  10898782.
  6. ^ Такасо, Т.; Томлинсон, П.Б. (1992). «Онтогенез семенной шишки и семяпочки у Metasequoia, Sequoia и Sequoiadendron (Taxodiaceae-Coniferales)». Ботанический журнал Линнеевского общества . 109 : 15–37. doi :10.1111/j.1095-8339.1992.tb00256.x.
  7. ^ abcd Ян, З.Ы.; Ран, Дж. Х.; Ван, XQ (2012). «Трехгеномная филогения Cupressaceae sl: дополнительные доказательства эволюции голосеменных растений и биогеографии южного полушария». Молекулярная филогенетика и эволюция . 64 (3): 452–470. doi :10.1016/j.ympev.2012.05.004. ПМИД  22609823.
  8. ^ Аб Мао, К.; Милн, Род-Айленд; Чжан, Л.; Пэн, Ю.; Лю, Дж.; Томас, П.; Милль, РР; Реннер, СС (2012). «Распространение живых кипарисовых отражает распад Пангеи». Труды Национальной академии наук . 109 (20): 7793–7798. Бибкод : 2012PNAS..109.7793M. дои : 10.1073/pnas.1114319109 . ПМЦ 3356613 . ПМИД  22550176. 
  9. ^ Шульц; Штютцель (август 2007 г.). «Эволюция таксодиевых Cupressaceae (Coniferopsida)». Разнообразие и эволюция организмов . 7 (2): 124–135. дои : 10.1016/j.ode.2006.03.001 .
  10. ^ Сталл, Грегори В.; Цюй, Сяо-Цзянь; Паринс-Фукучи, Кэролайн; Ян, Инь-Ин; Ян, Джун-Бо; Ян, Чжи-Юнь; Ху, Йи; Ма, Хонг; Солтис, Памела С.; Солтис, Дуглас Э.; Ли, Дэ-Чжу (август 2021 г.). «Дупликация генов и филогеномный конфликт лежат в основе основных импульсов фенотипической эволюции голосеменных». Природные растения . 7 (8): 1015–1025. дои : 10.1038/s41477-021-00964-4. ISSN  2055-0278. PMID  34282286. S2CID  236141481.
  11. ^ Солтис, Делавэр ; Баггс, RJA; Дойл, Джей-Джей; Солтис, П.С. (2010). «Чего мы еще не знаем о полиплоидии». Таксон . 59 (5): 1387–1403. дои : 10.1002/tax.595006. JSTOR  20774036.
  12. ^ Ма, Цин-Вэнь; К. Фергюсон, Дэвид; Лю, Хай-Мин; Сюй, Цзин-Сянь (2020). «Сжатия секвойи (Cupressaceae sensu lato) из средней юры Даохугоу, Нинчэн, Внутренняя Монголия, Китай». Палеобиоразнообразие и палеосреда . 1 (9): 1. doi :10.1007/s12549-020-00454-z. S2CID  227180592 . Проверено 9 марта 2021 г.
  13. ^ Ахуджа М.Р. и Д.Б. Нил. 2002. Происхождение полиплоидии прибрежной секвойи (Sequoia sempervirens) и связь прибрежной секвойи (Sequoia sempervirens) с другими родами Taxodiaceae. Архивировано 2 января 2014 года в Wayback Machine Silvae Genetica 51: 93–99.
  14. ^ Ван, Мингли; Ян, Ван; Тан, Пэн; Лю, Луцзюнь; Ван, июнь (2017). «Medulloprotaxodioxylon triassicum gen. Et sp. Nov., таксодиальная хвойная древесина из норийского (триасового периода) северных гор Богды, северо-западный Китай». Обзор палеоботаники и палинологии . 241 : 70–84. doi :10.1016/j.revpalbo.2017.02.009.
  15. ^ Чейни, Ральф В. (1950). «Пересмотр ископаемых секвойи и таксодия в западной части Северной Америки на основе недавнего открытия метасеквойи». Труды Американского философского общества . Филадельфия. 40 (3): 172–236. дои : 10.2307/1005641. ISBN 978-1422377055. JSTOR  1005641 . Проверено 1 января 2014 г.
  16. ^ Джагелс, Ричард; Экиса, Мария А. (2007). «Почему Метасеквойя исчезла из Северной Америки, но не из Китая?». Бюллетень Музея естественной истории Пибоди . 48 (2): 281–290. doi : 10.3374/0079-032x(2007)48[281:wdmdfn]2.0.co;2. S2CID  129649877.
  17. ^ Мэйс, Крис; Кантрилл, Дэвид Дж.; Стилвелл, Джеффри Д.; Бевитт, Джозеф Дж. (28 мая 2018 г.). «Нейтронная томография Austrosequoia novae-zeelandia e comb. nov. (Поздний мел, острова Чатем, Новая Зеландия): значение для филогении и биогеографии Sequoioideae». Журнал систематической палеонтологии . 16 (7): 551–570. дои : 10.1080/14772019.2017.1314898. ISSN  1477-2019.

Библиография и ссылки

Внешние ссылки