В современном мире кажется, что всё уже изучено и открыто. Но даже сегодня исследователи продолжают находить новые виды, иногда буквально "спрятанные" на виду. И не всегда это делают профессионалы! История открытия гигантской кувшинки, Виктории боливийской (Victoria boliviana), в этом контексте особенно вдохновляющая и захватывающая.
Ботаническая иллюстрация как ключ к открытию
Виктория боливийская встречается исключительно в бассейне одной реки на севере Боливии, в Южной Америке. Она официально признана в 2022 году самой большой кувшинкой в мире — листья могут достигать 3,2 метра в диаметре. Важную роль в открытии этого вида сыграла художница-иллюстратор из ботанических садов Кью, Люси Сит. Её детальные наблюдения и иллюстрации оказались жизненно важными для идентификации нового вида, несмотря на то, что она ранее никогда не занималась описанием новых видов.
Эта история началась с увлечения Люси работами Уолтера Худа Фитча, известного ботанического иллюстратора XIX века. Вдохновленная его работами, она решила проиллюстрировать гигантские кувшинки рода Виктория, что в итоге привело к открытию нового вида.
Изучение гигантских кувшинок
Гигантские кувшинки рода Виктория произрастают только в Южной Америке. До недавнего времени считалось, что существует лишь два вида: Victoria amazonica и Victoria cruziana. Цветки этих растений обладают уникальной особенностью: они раскрываются по одному, и каждый бутон сначала поднимается на поверхность воды, а затем проходит через две стадии — женскую и мужскую.
В первую ночь они белые и «женские», открываются ровно настолько, чтобы поймать в ловушку жуков, которые их опыляют. На вторую ночь они резко меняют цвет и форму. Теперь цветок находится на мужской стадии, выпуская пыльцу и освобождая жуков, чтобы они могли перенести пыльцу на следующий цветок.
На протяжении пяти лет Люси Смит наблюдала за этими кувшинками в ботаническом саду, пытаясь запечатлеть их цветение. Работа была сложной и требовала большого терпения, так как цветки раскрываются лишь на короткое время.
Первый раз было очень волнительно! Смотреть и ждать, пока раскроется цветок, и не знать точно, когда это произойдет. Тишину в теплице время от времени нарушал плеск крупной рыбы в темных водах пруда.
Роль Карлоса Магдалены
Карлос Магдалена, садовод из Кью и эксперт по гигантским кувшинкам, сыграл ключевую роль в открытии нового вида. Выращивая и изучая эти растения в течение многих лет, Карлос умело различал их. Он был заинтригован фотографиями необычного вида Виктории в Боливии, обнаруженными в Интернете: в 2016 году ботанический сад Санта-Крус подарил ему несколько семян этого странного растения.
К 2018 году первое детское растение было готово для показа в оранжерее. Сначала оно было хрупким, и ему грозило удаление, пока внезапно не начали расти красивые большие листья характерной формы с ярко окрашенными краями (перевернутыми краями листьев). Цветы тоже отличались – хотя трудно было сказать, почему именно.
Процесс описания нового вида
Люси удалось детально изучить и запечатлеть все стадии цветения загадочного растения.
У всех викторий важно беречь цветки, пока не наберется достаточно цветков для самоопыления, чтобы обеспечить семена на следующий год, поэтому не было возможности срезать цветок для дальнейших исследований. В июле мне наконец подарили цветок загадочного растения. Я оставалась в теплице еще долго после закрытия. Цветок застал меня врасплох, полностью раскрывшись, когда я пошла заваривать чай. Он был большим, красивым и сильно отличался от других, которые я видела до сих пор. Я начала долгую ночь фотографирования, препарирования и рисования. К концу вегетации я наблюдала все стадии цветка, от бутона до раскрытия. Семена были намного крупнее, чем V. cruziana, и имели характерный шов (гребень наверху семени). В следующем году мне наконец удалось нарисовать идеальный экземпляр V. amazonica. Теперь у меня были нарисованы все три.
Я показала свои иллюстрации ботаникам в Гербарии Кью, спрашивая: «Достаточно ли они кажутся вам разными, и как вы думаете, нам следует попытаться дать название новому виду?» Их реакция была обнадеживающей, поэтому мы с Карлосом решили сами попытаться описать это растение как возможный новый вид.
Написание моей первой научной статьи, описывающей новый вид, было одновременно захватывающим и трудным. Столько работы пришлось проделать, чтобы сделать его тщательным и правильным.
Нашим первым препятствием было то, что мы не могли предложить новый вид, не переопределив сначала два существующих вида, которые часто принимали друг за друга даже в научных статьях. Мы собрали команду учёных из Кью и Боливии во главе с опытным систематиком Кью Алексом Монро. Ученые Кью работали над глубоким анализом ДНК и проводили оценку сохранности, а опытный ученый из Боливии подтвердил, что он собрал этот вид много лет назад, и поделился своими знаниями об образцах из Национального гербария Боливии. Образцы гербария позволили нам изучить детали растений поближе, а сотни записей iNaturalist с географической привязкой позволили нам наблюдать особенности, которые были потеряны в засушенном образце. Мы создали карты распространения и написали подробные описания всех трех видов.
Чем больше я рисовала, тем больше мы узнавали. Рисуя бутоны всех трех видов, я заметила, что части, окружающие завязь цветка, имеют уникальную форму у каждого вида. Мы также обнаружили новые способы отличить цветы по различиям в колючках на внешних листочках околоцветника.
Спустя почти четыре года после того, как таинственное растение впервые зацвело в Кью, наша статья была опубликована в журнале Frontiers in Plant Sciences. Наконец, мы сделали это. Это был чрезвычайно напряженный и захватывающий день. Широкое освещение в прессе привело к тому, что в тот день в Сады пришли сотни посетителей только для того, чтобы увидеть новый вид. Вся команда Кью провела день, давая интервью и снимая материалы для СМИ. Виктория амазонская и Виктория крузиана окружали новый вид, на который была нанесена совершенно новая этикетка с растением: Виктория боливиана.
Помните Уолтера Худа Фитча? Образец, который он нарисовал, хранился в Гербарии Кью. Спустя 177 лет доказано, что это самая старая известная иллюстрация Victoria boliviana!
Итак, процесс описания нового вида включает несколько этапов:
- Сбор образцов, чтобы детально изучить их морфологические особенности.
- Наблюдения и документирование. Важно зафиксировать все стадии роста и цветения. Это могут быть фото, рисунки и подробные записи.
- Сравнительный анализ. Собранные данные сравниваются с уже известными видами. В случае Виктории боливийской, Люси и её коллеги сравнивали новые образцы с Victoria amazonica и Victoria cruziana.
- Генетический анализ. Для подтверждения уникальности вида проводится ДНК-анализ. Это помогает выявить генетические различия между видами.
- Сотрудничество с коллегами. Исследования проводятся в сотрудничестве с учеными из разных стран. В этом проекте участвовали учёные из Кью и Боливии, которые помогли собрать и проанализировать данные.
- Публикация результатов. После сбора всех данных и проведения анализов, результаты публикуются в научных журналах. Это позволяет другим ученым ознакомиться с открытием и провести дальнейшие исследования.
Заключение
История открытия Виктории боливийской демонстрирует, как важно увлеченность, междисциплинарное сотрудничество и настойчивость в научной работе. Ведь кто знает, может быть, именно вы станете автором следующего великого открытия в ботанике?
P.S. Гербарий только одного листа гигантской кувшинки Victoria занимает 16 и более гербарных листов!