SciTechDaily

ניקולס

לא התרחש כמעט 100 שנה – מדענים מגלים סוג חדש יוצא דופן של פנס פיות

הצמח החדש שהתגלה Relictithismia kimotsukiensis כנראה התפצל בשלב מוקדם באבולוציה של כל המשפחה ושומר על מאפיינים אבותיים. היסטוריה זו משתקפת בשם המפעל. קרדיט: Suetsugu Kenji

חדש מִין וסוג של פנס פיות, צמחים לבנים זעירים דמויי זכוכית הניזונים מפטריות, התגלה ביפן. בארץ הידועה במחקר הצומח הנרחב שלה, גילויו של סוג צמחים חדש הוא נדיר ביותר ולא התרחש כמעט 100 שנה.

עששיות פיות, או Thismiaceae כפי שהם מוכרים בבוטניקה, הם צמחים יוצאי דופן שנמצאים בעיקר באזורים טרופיים אך גם באזורים סובטרופיים וממוזגים. קודם כל, הם לא ירוקים ולא עוסקים פוטוסינתזה, אלא ניזון מתפטיר פטרייתי באדמה. כתוצאה מכך, הם מוסתרים לעתים קרובות מתחת לעלי שלכת ורק לתקופה קצרה מייצרים פרחים מעל הקרקע שנראים כמו זכוכית.

השם היפני עבור תזמיה, אחת הקבוצות העיקריות במשפחה זו, היא "Tanuki-no-shokudai", שפירושה "פמוט של כלב דביבון" ומתייחס הן לצורתם והן לאורח החיים התת-קרקעי שלהם. עם זאת, הם גם נדירים ביותר וקשה למצוא אותם.

גילוי ומחקר

"נכון לעכשיו, זוהו כ-100 מינים בתוך המשפחה, שכמעט מחציתם ידועים רק מהגילוי הראשון שלהם, לפעמים מדגימה בודדת", מסביר הבוטנאי של אוניברסיטת קובי, סואצוגו קנג'י, שהוא מומחה בעל שם בינלאומי לא-פוטוסינתזה צמחים.

Suetsugu Relictithismia אבקנים

אחד המאפיינים הייחודיים המסקרנים ביותר של המתואר החדש Relictithismia kimotsukiensis הוא שהאבקנים שלו (החלק הזכרי של הצמח) נוגעים בסטיגמה (החלק הנקבי), ובכך מקלים על האבקה עצמית. הסתגלות זו עשויה להיות יתרון עבור צמח שחי תחת עלי שלכת ביערות חשוכים שבהם מאביקים נדירים. קרדיט: Tagane Shuichiro

לסואצוגו יש שיתופי פעולה ארוכי שנים עם בוטנאים מקומיים שיש להם גישה לאזורים מבודדים בכל רחבי יפן. הוא אומר, "מסירותם של חוקרים חובבים יפנים לחשוף את הצמחייה הנסתרת של אזורים אלה הייתה מכרעת בזיהוי מינים שאינם ידועים למדע." וכך, כששלחו לו דגימה של פנס פיות שבוטנאי תחביב מצא ושמומחה מקומי חשב שהוא מייצג זן חדש מהסוג של Tanuki-no-shokudai, הוא ידע שעליו לחקור.

עם זאת, עד מהרה התברר "שצמח זה לא נכלל באף אחד מהסוגים הקיימים (כגון תזמיה) בגלל תכונותיו הייחודיות, והיה צורך להשיג פרטים נוספים לבדיקה נוספת." אז הוא נסע לקימוטסוקי במחוז קגושימה, שם התגלית, אבל לא הצליח למצוא דגימות אחרות. עם זאת, שנה לאחר מכן הוא ניסה שוב והתמזל מזלו: הם מצאו עוד ארבעה צמחים, כולם באותו אזור צר.

Suetsugu Relictithismia ציור

הניתוח של החדש שהתגלה Relictithismia kimotsukiensis הראה שהוא שונה מספיק מכל הסוגים המוכרים של Thismiaceae כדי להצדיק את סיווגו כסוג חדש לגמרי. "המומחיות שלנו בהיבטים שונים של בוטניקה אפשרה לנו למזג שיטות טקסונומיות מסורתיות עם טכניקות מולקולריות מודרניות, ומציעה גישה מקיפה למחקר שלנו", אומר הבוטנאי סואצוגו קנג'י מאוניברסיטת קובה. קרדיט: Tagane Shuichiro

סוג חדש נחשף

המומחה מאוניברסיטת קובי פרסם כעת את הניתוח שלו בכתב העת המדעי כתב עת לחקר צמחים. בהתבסס הן על ניתוח מורפולוגי והן על ניתוח גנטי, הצוות הגיע למסקנה שהצמח אינו רק מין חדש, אלא למעשה שונה מספיק מ-Tanuki-no-shokudai כדי להיות סוג אחר – רמת היחסים הבאה מעל המינים.

החוקרים חושבים שהצמח כנראה התפצל בשלב מוקדם באבולוציה של כל משפחת ה-Thismiaceae ושומר על מאפיינים המשותפים למשפחה אך אבדו ב- תזמיה סוּג. זו הסיבה שסואטסו בחרה בשם "Mujina-no-shokudai", או "מחזיק פמוט של גירית": "Mujina" היא מילה יפנית ישנה לגירית, אך לפעמים שימשה גם לכלב הדביבון שהוא דומה לו אך שונה מ. לפיכך, השם משקף את מערכת היחסים של הצמח עם תזמיה. השם הלטיני Relictithismia kimotsukiensis דומה, כפי שניתן לתרגם אותו כ"תזמיה השריד של קימוצוקי."

Relictithismia Suetsugu In situ

בני משפחת Thismiaceae ניזונים מתפטיר פטרייתי באדמה. כתוצאה מכך, הם מוסתרים לעתים קרובות מתחת לעלי שלכת ורק לתקופה קצרה מייצרים פרחים מעל הקרקע שנראים כמו זכוכית. קרדיט: Tagane Shuichiro

"יפן היא אחד האזורים בעולם שבהם הסקרים הבוטניים הם המתקדמים ביותר, מה שהופך את הגילוי של מיני צמחים חדשים לנדיר ביותר, וגילוי של סוג חדש אפילו יותר", אומר סואטסו. למעשה, הגילוי האחרון של צמח כלי דם חדש שזוהה במקביל כסוג נפרד היה הגילוי של Japonolirion בשנת 1930, לפני כמעט 100 שנה. Suetsugu מסביר, "מחקר זה עשוי להצביע על כך שמינים חדשים רבים אחרים עשויים להסתתר באזורים שנחשבו בעבר היטב ומדגישים את הצורך הקריטי בחקירה וחקירה מתמשכת של הצומח של כדור הארץ הן בחו"ל והן בבית."

צמח שניזון מפטריות וכל כך מוגבל בהתפשטותו המקומית גם הוא פגיע בצורה יוצאת דופן לשינויים סביבתיים. זה מניע את סואצוגו להעמיק את מחקרו, ואמר: "חלק מהמחקר העתידי שלנו יוקדש למחקרים אקולוגיים שמטרתם לפענח את האינטראקציות בין Relictithismia ומארחי הפטריות שלה, בנוסף להערכת ההשפעה של שינויים סביבתיים על האגודות הללו".

מחקר זה נתמך על ידי תוכנית PRESTO (מענק JPMJPR21D6) של סוכנות המדע והטכנולוגיה של יפן, ה-JSPS KAKENHI (מענק 21K06307), והקרן למחקר וטכנולוגיה לפיתוח הסביבה (מענק JPMEERF20204001) של המשרד לאיכות הסביבה, יפן. הוא נערך בשיתוף עם חוקר עצמאי וחוקרים מאוניברסיטת קיוטו וממוזיאון אוניברסיטת קגושימה.

ניקולס