Эти колючие растения могут сильно отличаться друг от друга. Ранее считалось, что засушливый климат играет важную роль в разнообразии кактусов, но оказалось, что это не так.
Кактусы очень разные — от гигантской карнегии, достигающей 18 метров в высоту, до миниатюрных «кнопок» всего в несколько сантиметров высотой. Новое исследование, проведенное Университетом Бата, позволило приблизиться к разгадке тайны такого удивительного видового разнообразия, сообщает Phys.org.
Хотя кактусы — популярные во всем мире комнатные растения, их родиной являются только Северная, Центральная и Южная Америка, а наибольшее видовое разнообразие наблюдается в Мексике.
Ученые собрали всю информацию о кактусах, которая только была опубликована. Изучив тысячи образцов ДНК, они создали самое большое генеалогическое дерево кактусов в мире.
Вот настолько кактусы могут отличаться друг от друга. источник: Nature Communications, 2024
Исследователи изучили много биологических переменных — размер растений, содержание песка в почве, географический ареал, засушливость и суточный диапазон температур. Затем ученые сопоставили эти данные с биоразнообразием и темпами эволюции новых видов.
Методы машинного обучения позволили смоделировать взаимодействия между несколькими переменными одновременно. Затем команда подтвердила результаты с помощью традиционных эволюционных методов.
Как это ни парадоксально, в Мексике, где больше всего видов кактусов, они эволюционируют медленнее всего. Ранее предполагалось, что движущим фактором их эволюции является засушливость. Но ученые выяснили, что на разнообразие этих колючих растений больше влияет диапазон температур в течение дня, содержание песка в почве и сезонные изменения.
Причина такого разнообразия в Мексике — не высокая скорость появления новых видов, а низкий уровень вымирания уже существующих. То есть, мексиканский климат, скорее, способствует сохранению существующих видов, чем появлению новых.
Кактусы, несмотря на репутацию выносливых растений, оказались более чувствительными к изменениям окружающей среды, чем предполагалось ранее. Это вызывает опасения относительно того, как другие растения адаптируются к изменяющемуся климату.