stringtranslate.com

Новокаледонская араукария

Основное разнообразие рода Araucaria сосредоточено в Новой Каледонии , где описано 14 видов, все эндемичные, из 20 существующих видов. [1] Эти виды Новой Каледонии в основном встречаются в виде рассредоточенных популяций на открытых территориях, где конкуренция менее интенсивна. [2]

Араукария Гумбольдтенская растет в высокогорных кустарниках на склонах горы Гумбольдт, Новая Каледония.

Новая Каледония, считающаяся самой маленькой из наиболее значительных точек биоразнообразия в мире, [3] обладает уникальной флорой, 75,1% которой является эндемической. [4] Виды деревьев араукарии можно найти в каждой среде обитания Новой Каледонии. [2] Однако почти все они растут на ультраосновном субстрате, характеризующемся низким плодородием (низкий уровень N , P , K ) и высоким содержанием тяжелых металлов (никеля, кобальта и т. д.). [5]

Филогеническая история

Контекст

Альтернативой мнению, что остров является музеем растительных реликтов, является возможность того, что разнообразие является результатом недавней радиации, последовавшей за появлением острова. [6] Новая Каледония была частью суперконтинента Гондвана и отделилась от Австралии 80 млн лет назад. [6] Однако геологические данные свидетельствуют о том, что Новая Каледония была затоплена в палеоцене (около 65 млн лет назад) и эоцене (до около 37 млн ​​лет назад). [7] Фактическая биота Новой Каледонии может возникнуть в результате полной реколонизации, начиная с олигоцена . [8]

Араукария столбчатая, произрастающая на известковом субстрате, на юге Новой Каледонии.

Первые виды араукарии были упомянуты Гийоменом в 1948 году: A. balansae , A. cookie , A. montana , A. muelleri и A. rulei . [9] В 1949 году Дж. Т. Бухольц добавил три новых вида: A. bernieri , A. biramuluta и A. humboldtensis . В 1972 году DJ de Laubenfels описал пять других видов: A. luxurians , отделенный от A. cookie , переименованный в A. columnsaris , A. laubenfelsii , A. nemorosa , A. scopulorum и A. schmidii , [10] и разделил эти тринадцать видов на две группы. [2] Первый включает виды, соответствующие модели Массарта (плагиотропные ветви, частичные повторения), а второй включает виды, соответствующие модели Рауха (ортотропные ветви и отсутствие повторений) с более крупными листьями. [11] Вейон описал, как морфология новокаледонской араукарии соответствует этим моделям, и заметил, что виды, следующие модели Рауха, имеют более крупные листья. Он также разработал ключ, помогающий в идентификации в полевых условиях, на основе символов, зафиксированных у взрослых особей, поэтому экологические факторы, влияющие на морфологию деревьев, не будут мешать идентификации. [2]

Новокаледонские виды араукарии относятся к секции Eutacta , одной из четырех секций, определенных Уайльдом и Имсом в 1952 году. [12] В эту секцию также входят A. гетерофилла с острова Норфолк и A. cunninghamii , обитающие как в Австралии, так и в Новой Гвинее. [12]

Отказ от гондваанской гипотезы

В 1998 году первый генетический анализ, основанный на последовательности гена RBCL, подтвердил признание четырех секций внутри рода Araucaria . [13] Среди секции Eutacta новокаледонские виды образовали монофилетическую группу, из которой сначала был выведен A. cunninghamii (Папуа-Новая Гвинея), затем A. гетерофилла (остров Норфолк). У новокаледонских видов выявлена ​​сильная гомология последовательностей rcbL (от 99,5 до 100%), при этом 10 из 13 видов идентичны по этой последовательности гена. [13] Эта сильная гомология и A. гетерофилла как сестринская группа новокаледонских видов (остров Норфолк относительно молод, ему менее 3 миллионов лет) являются первыми элементами, предполагающими недавнюю дифференциацию деревьев араукарии в Новой Каледонии. Эта гипотеза противоречит более древнему гондванскому происхождению.

Годеул и др. в 2012 году предпринял попытку лучше описать эволюционные взаимоотношения и разнообразие видов Новой Каледонии с помощью маркеров AFLP и проведения байесовского анализа , анализа генетических расстояний и кладистического анализа. [14] В исследовании также были учтены экологические, морфологические и географические параметры, которые подтвердили недавнюю диверсификацию рода в Новой Каледонии. Более того, была создана еще одна генетическая группа: прибрежные виды. Однако не было представлено никаких доказательств того, что окружающая среда в большей степени влияет на видообразование, что может быть результатом как адаптации, так и аллопатрии . Концепция загадочных видов, редкая среди такой знаковой группы, упоминается в отношении нескольких расходящихся популяций. [14]

Тем временем Эскапа и Каталано опубликовали филогенетический анализ с использованием экономии . [15] Впервые в семействе Araucariaceae генетические (19 пластидных , 2 ядерных и 2 митохондриальных геномных региона) и морфологические данные (52 дискретных и 10 непрерывных признаков) были объединены, что подтвердило сильную монофилию для 4 существующих секций. Однако взаимоотношения между видами Новой Каледонии по-прежнему трудно выяснить, даже если их относительно недавнее происхождение подтверждено филогенией, основанной на сочетании пластидных и ядерных данных, а также использовании молекулярных часов . [6] Хотя это исследование, по-видимому, подтверждает распространение над водой после затопления Новой Каледонии, новокаледонские виды араукарии кажутся слишком старыми, чтобы произойти в результате одного-единственного расселения из Австралии на остров Норфолк , а затем в Новую Каледонию.

Загадочное разнообразие

Популяция Araucaria muelleri , Яте, Новая Каледония

Сложность идентификации и разграничения видов в новокаледонской араукарии проиллюстрирована Рашамом и др. (2016), [16] лежит в основе загадочного разнообразия, существующего между двумя родственными видами ( A. rulei и A. muelleri ). Эта работа привела к идентификации четырнадцатого эндемичного вида, Araucaria goroensis, [1] что подтверждает сложность различения видов среди рода Monkey Puzzle на данной территории. Этот новый вид первоначально был спутан с A. muelleri , но, похоже, он более тесно связан с A. rulei . Отличия от последних заключаются в более крупных листьях, микроспорофиллах без плечевого основания и более коротких женских шишковидных прицветниках . [1]

Происхождение такого разнообразия рода Araucaria в Новой Каледонии до сих пор остается неясным, но, по-видимому, возникло относительно недавно. Кроме того, видообразование все еще может обрабатываться, о чем свидетельствует загадочное разнообразие, наблюдаемое среди рода. [14]

Рекомендации

  1. ^ abc Милл Р.Р., Русам М., Томас П.И., Гарднер М.Ф. и Холлингсворт ПМ. 2017. Araucaria goroensis (Araucariaceae), новая головоломка с обезьянами из Новой Каледонии, и номенклатурные заметки по Araucaria muelleri . Эдинбургский журнал ботаники 1–17.
  2. ^ abcd Veillon JM. 1980. Архитектура особенных нео-Каледоний дю жанра Араукария . Кандоллея 35 : 609–640.
  3. ^ Браммитт Н., Лугадха EN. 2003. Биоразнообразие: где жарко, а где нет. Биология сохранения 17 : 1442–1448.
  4. ^ ЦВЕТОЧНЫЕ версии. 22.IV.2016. Морат П., Жаффре Т., Тронше Ф., Мюнзингер Ж., Пиллон Ю., Вейон Ж.-М. и Чалопин М. 2012. Le référentiel Taxonomique FLORICAL et les caractéristiques de la flore vasculaire indigène de la Nouvelle-Calédonie. Адансония сер . 3 34 (2): 177–219. Мюнзингер Ж., Морат П., Жаффре Т., Гатебле Г., Пиллон Ю., Тронше Ф., Вейон Ж.-М. и М. Чалопен. 2016. ЦВЕТОЧНЫЕ: Контрольный список местной сосудистой флоры Новой Каледонии. вер. 22.IV.2016. http://www.botanique.nc/herbier/florical. Архивировано 1 апреля 2017 г. в Wayback Machine.
  5. ^ Джаффре Т., Манзингер Дж. и Лоури П.П. 2010. Угрозы хвойным видам, обнаруженным в ультраосновных массивах Новой Каледонии, и предложения о срочно необходимых мерах по улучшению их защиты. Биоразнообразие и охрана 19: 1485-1502.
  6. ^ abc Краниц М.Л., Биффин Э., Кларк А., Холлингсворт М.Л., Русам М., Гарднер М.Ф. и др. 2014. Эволюционная диверсификация новокаледонской араукарии . ПЛОС ОДИН 9 (10)
  7. ^ Пеллетье Б. 2006. Геология региона Новой Каледонии и ее значение для изучения биоразнообразия Новой Каледонии. В CE Payri и B. Richer de Forges [ред.], Сборник морских видов Новой Каледонии. Документы Scientifiques et Techniques, vol. II 7, 2-е изд. IRD, Нумеа, Новая Каледония.
  8. ^ Грандколас П., Мюрьен Дж., Робиллард Т., Десютер-Гранколас Л., Журдан Х., Гильберт Э. и Дехарвенг Л. 2008. Новая Каледония: очень старый дарвиновский остров? Философские труды Лондонского королевского общества, B, Biological Sciences 363: 3309-3317.
  9. ^ Гийомен А. 1948. Flore Analytique et Synoptique de la Nouvelle Calédonie et dépendances. Офис научных исследований, Париж.
  10. ^ Де Лаубенфельс DJ. 1972. Голосеменные. В: Обревиль А. и Лерой Дж. Ф. (ред.) Flore de la Nouvelle-Calédonie et Dépendances, том 4, стр. 1–167. Париж: Национальный музей естественной истории.
  11. ^ Краниц МЛ. 2005. Систематика и эволюция новокаледонской араукарии . Диссертация, Эдинбургский университет.
  12. ^ аб Уайльд М.Х., Эй Джей Имс. 1952. Семязачаток и «семя» араукарии бидвиллии с обсуждением систематики рода. II. Таксономия. Энн Бот 16 : 27–47.
  13. ^ ab Сетогути Х., Осава Т.А., Пинто Ж.-К., Жаффре Т. и Вейон Дж.М. 1998. Филогенетические взаимоотношения внутри араукариевых на основе последовательностей гена rbcL. Являюсь. Дж. Бот. 85 : 1507-1516.
  14. ^ abc Годёл М., Роухан Г., Гарднер М.Ф. и Холлингсворт ПМ. 2012. Маркеры AFLP дают представление об эволюционных взаимоотношениях и разнообразии новокаледонских видов араукарии (Araucariaceae). Американский журнал ботаники 99 : 68-81.
  15. ^ Эскапа IH. и Каталано С.А. 2013. Филогенетический анализ араукариевых: интеграция молекул, морфология и окаменелости. Международный журнал наук о растениях 174 : 1153-1170.
  16. ^ Русам М., Рай Х.С., Мэтьюз С., Росс Т.Г., Грэм С.В., Раубсон Л.А., Мэй В., Томас П.И., Гарднер М.Ф., Эннос Р.А. и др. 2015. Улучшает ли полное секвенирование пластидного генома различение видов и филогенетическое разрешение араукарии ? Ресурсы по молекулярной экологии 15 : 1067-1078.

Внешние ссылки