Самую большую кувшинку в мире признали отдельным видом
Ботаники долгое время считали, что существует два вида гигантских кувшинок-викторий. Однако морфологический и генетический анализ показали, что самые крупные экземпляры кувшинок с диаметром листьев до 3,2 метра относятся к отдельному виду Victoria boliviana. Он распространен в небольшой области на севере Боливии и уже находится под угрозой исчезновения. Описание нового вида опубликовано в статье для журнала Frontiers in Plant Science.
Самые большие кувшинки в мире относятся к роду Victoria. Листья этих растений могут достигать трех с небольшим метров в диаметре и выдерживать вес около пятидесяти килограммов. Традиционно выделяется два вида викторий: амазонская (V. amazonica) из бассейна Амазонки и виктория Круса (V. cruziana), распространенная в Боливии, Аргентине и Парагвае. Однако специалисты давно подозревают, что один или оба вида викторий следует разделить на несколько самостоятельных видов.
Команда ботаников под руководством Карлоса Магдалены (Carlos Magdalena) из Королевских ботанических садов Кью решила разобраться в систематике гигантских кувшинок. Эта задача осложнялась тем, что типовые экземпляры обоих признанных видов были утрачены. Кроме того, образцы викторий трудно сохранять в высушенном виде из-за их крупных размеров. В гербариях известно всего 97 экземпляров V. amazonica и 18 экземпляров V. cruziana, собранных в дикой природе.
Магдалена и его коллеги объединили данные о 58 образцах викторий из гербарных коллекций и нескольких ботанических садов. Кроме того, в выборку включили 175 фотографий этих растений из iNaturalist и снимки из социальных сетей. Основываясь на форме листьев, цветков и семян, авторы разделили все образцы на четыре морфотипа: amazonica, boliviana, mattogrossensis и cruziana. Первые два произрастают в разных частях бассейна Амазонки, третий — в болотистой низменности Пантанал, а четвертый — в нижнем течении рек Парагвай и Парана.
Генетический анализ подтвердил, что три из четырех морфотипов викторий представляют отдельные виды. Два морфотипа соответствуют уже признанным видам V. amazonica и V. cruziana, а третий авторы выделили в отдельный вид, который получил название V. boliviana (морфотип mattogrossensis может получить статус отдельного вида после дополнительных исследований). Именно к V. boliviana относятся самые крупные экземпляры викторий, диаметр листьев которых достигает 3,2 метра. Ближайшим родственником боливийской виктории является виктория Круса. Предки двух этих видов разошлись около 1,1 миллиона лет назад.
Ареал нового вида ограничен небольшой природной областью Льянос-Мохос на севере Боливии, а именно бассейном рек Маморе и, возможно, Бени. Магдалена с соавторами опасаются, что он может находиться под угрозой исчезновения из-за развития сельского хозяйства, а также засух, наводнений и пожаров, вызванных антропогенными изменениями климата. Исследователи рекомендуют присвоить V. boliviana статус уязвимого вида (Vulnerable, VU).
Недавно мы рассказывали о том, как ботаники писали первое хищное растение с подземными ловчими кувшинчиками. Вид, получивший название непентес стыдливый (Nepenthes pudica), растет только на севере острова Борнео и охотится в основном на муравьев. Вероятно, перемещение кувшинчиков под землю позволяет этому растению не конкурировать с другими непентесами или переживать засухи.
Сергей Коленов
Увеличилось содержание главного белка пыльцы, а его способность вызвать аллергию — усилилась
Польские ученые сравнили березы в районах с разными уровнями загрязненности — от больших городов до зеленого леса. Оказалось, что деревья легко приспособились к нарушенной экологии и были одинаково здоровыми. При этом у них увеличилось содержание основного белка пыльцы, он стал более активным и опасным для людей с аллергией на пыльцу березы. Исследование опубликовано в журнале PloS One. Аллергия — это неправильная реакция иммунитета на вещества из окружающей среды, которые сами по себе безопасны. Из-за урбанизации воздух с каждым годом становится все более загрязненным, а это увеличивает риск и тяжесть аллергий. Мелкие синтетические частицы попадают в дыхательные пути и вызывают хронические воспаление. Также некоторые из этих частиц становятся матрицей для природных аллергенов и увеличивают их концентрацию. И, наконец, при плохой экологии сами растения становятся более аллергенными. Пыльца березы — одна из главных причин сезонных аллергий в развитых странах. У аллергиков в ответ на нее развивается насморк, слезотечение, а в самых тяжелых случаях становится трудно дышать. Известно, что Bet v1 — главный белок пыльцы, отвечает за 95 процентов случаев аллергии на березу. А еще Bet v1 относится к стрессовых белкам — его продукция увеличивается в ответ на негативные факторы окружающей среды, такие как дефицит воды, резкие колебания температуры, и, особенно, — загрязненный воздух. Моника Земиани (Monika Ziemiani) и ее коллеги из Медицинского колледжа Ягеллонского университета исследовали березу повислую (Betula pendula) в семи локациях Польши с разным уровнем загрязненности. Они сравнили деревья около заводов, вдоль дорог с разной интенсивностью трафика, в маленьких городах и, наконец, в лесу. Данные о трех загрязняющих веществах: PM10, PM2.5 и NOx они получали на станциях атмосферного мониторинга воздуха. Известно, что при плохой экологии чаще всего нарушается фотосинтез и содержание пигмента в листьях, а также содержание основного структурного элемента — углерода. Биологи проверили флуоресценцию хлорофилла и светоотражающую способность листьев, а в соцветиях измерили величину изотопа углерода-13. Между деревьями не нашли значимых различий в показателях. Можно сказать, что растения не страдали от загрязненности воздуха и чувствовали себя комфортно. Для оценки аллергенности пыльцы измерили структуру и концентрацию белка-аллергена Bet v1. Среднее содержание Bet v1 было значительно выше среди деревьев в трех локациях в Кракове, чем в остальных менее загрязненных местах (p = 0.00958). Также биологи обнаружили изменения в конформации белка — его вторичной структуре. В более загрязненных районах у Bet v1 увеличивалось количество бета-листов и снижалось число альфа-спиралей. Из-за таких изменений белок легче связывался с иммуноглобулинами человека, которые отвечают за аллергию. Плохая экология не ухудшала физиологию березы повислой — процессы фотосинтеза и содержание пигмента в листьях оставались в норме. Тем не менее, ученые обнаружили, что стресс нарушал молекулярные связи белков пыльцы. Под действием PM10, PM2.5 и NOx — Bet v1 чаще агрегировался в более крупные молекулы и вызывал более сильную аллергию, и количество белка тоже росло. Это объясняет случаи неудачного лечения аллергии у людей из загрязненных районов, а также поможет в планировании городского озеленения. Врачи все время пытаются найти способы победить аллергию. Недавно ученые доказали, что если арахис сварить перед обжаркой, он становится гораздо безопаснее. А топленое молоко помогло уменьшить аллергию на необработанное коровье.
