Долгие годы новый вид пальм, похожий на саженец «обычного» вида, оставался неизвестен ботаникам, хотя его ярко-красные плоды, сочные и сладкие, хорошо известны местным жителям. Рисунок из обсуждаемой статьи в Palms
Обычно цветы и плоды покрытосеменных растений располагаются над поверхностью земли. Это способствует их успешному опылению — например, насекомыми или ветром. Однако существует немногочисленная экологическая группа, которая цветет и/или плодоносит под землей, и, хотя эта репродуктивная стратегия выглядит невыгодной, она встречается в 33 семействах растений — от бобовых до орхидных. Исследователи из Сингапура, Индонезии, Малайзии, Дании и Великобритании описали новый вид «подземных» растений, произрастающий на западе Калимантана. Со стороны Pinanga subterranea похожа на невысокий саженец обычной пальмы, так что долгое время ботаники игнорировали существование этого уникального растения, хотя его плоды — ярко-красные, сладкие и сочные, — отлично знакомы местным жителям. И если бы не «помощь» местных диких свиней, возможно, это удивительное растение — первая пальма, цветущая и приносящая плоды под землей, — так и осталась бы скрыта от ученых.
Феномен подземного цветения (геофлория) и плодоношения (геокарпия) встречается довольно редко, потому как окружающая цветы и плоды земля препятствует доступу опылителей и распространению семян. Существует несколько вариантов геофлории и геокарпии: например, при активной геокарпии, как у арахиса (Arachis hypogaea), растение «закапывает» свои плоды в почву, где они дозревают, а при геофитной геокарпии, как у павридии Pauridia longituba, над землей показываются только цветы, тогда как завязи остаются в почве, где и развиваются плоды.
Наконец, самый редкий вариант — полная геофлория и геокарпия, когда растение цветет и плодоносит под землей. До сих пор такой способ размножения был зафиксирован только у одного из родов австралийских орхидей, ризантелл (Rhizanthella, C. J. Thorogood et al., 2019. Rhizanthella: Orchids unseen). Несмотря на то, что геофлория и геокарпия кажутся невыгодными по сравнению с обычными способами цветения и плодоношения, они встречаются у 171 вида покрытосеменных растений из 89 родов и 33 семейств, в основном произрастающих в жарких или засушливых местах, где подземное цветение и плодоношение уберегают развивающиеся семена от высыхания и поедания животными.
Ризантелла — уникальная орхидея, проводящая всю жизнь под землей: ее цветы распускаются прямо под поверхностью земли или под слоем опавших листьев. То, что кажется крупными белыми лепестками, на самом деле — видоизмененные листья околоцветника. Для фотографии прикрывающая растение земля удалена, рядом для сравнения лежит монетка в пятьдесят австралийских центов. Фото с сайта chookman.id.au
До сих пор среди пальмовых (Arecaceae) не было описано ни одного растения, цветущего или плодоносящего под землей. Самое удивительное заключается в том, что долгие годы уникальный вид растений с полной геофлорией и геокарпией оставался у всех на виду. Дело в том, что большинство представителей рода Pinanga (их на Калимантане произрастает около 40 видов, и этот остров не зря считается центром их разнообразия) — не особо высокие, но все же деревья, которыми изобилует калимантанский подлесок, и даже у видов с короткими или почти отсутствующими стеблями плоды и листья обычно находятся над землей. У нового вида пальм стебель тоже короткий, а плоды и цветы находятся под землей, из-за чего взрослое растение легко принять за саженец «обычного» вида. Неудивительно, что исследователи дали новому виду название Pinanga subterranea: видовое название как раз и означает «подземная».
Pinanga subterranea. A — общий вид растения; B — стебель, крона и соплодия; C — нижняя сторона листовой пластинки; D — спелый плод; E — плод в разрезе; F — волокнистый эндокарпий, покрывающий семя. Рисунок из обсуждаемой статьи в Palms
Каким же образом это растение «додумалось» до такого странного способа размножения? Исследователи предполагают, что главную роль сыграли три фактора. Во-первых, молодые пальмовые стебли демонстрируют так называемый «саксофонный рост» (P. Tomlinson, 1991. The structural biology of palms), и сначала растут вниз, а только потом вверх, и из-за сильно уплотненных междоузлий даже полностью сформировавшийся стебель не достигает поверхности земли. Во-вторых, листья и черешки пальмы образуют подобие воронки, что способствует скапливанию вокруг растения лесного мусора, в который затем проникают корни, и это дополнительно мешает росту стебля над поверхностью земли. Наконец, в-третьих, цветы этой пальмы располагаются под основаниями листьев, и поскольку именно там происходит накопление мусора, то и цветы, и развивающиеся плоды оказываются «заперты» под землей. Учитывая короткие стебли и низко растущие над землей цветы у других видов рода, вполне вероятно, что возникновение геофлории и геокарпии у Pinanga subterranea было относительно простым эволюционным шагом, но для уточнения всех обстоятельств необходимо создание подробного филогенетического древа видов рода Pinanga, работа над которым пока что ведется.
Пальма Pinanga coronata — довольно популярное декоративное растение. Как видно, это сравнительно невысокая, но все же полностью надземная пальма, схожая с подземной родственницей только формой листьев. Обратите внимание, что и у этой пальмы основания листьев формируют воронку, но благодаря нормально развитому стеблю это не приводит к «закапыванию». Фото с сайта oxleynursery.com.au
Интереснее всего выглядит процесс опыления у пальмы, чьи родственники в норме полагаются в этом вопросе на различных насекомых, таких как пчелы и жуки. Пока что ученым не удалось полностью разобраться во всех тонкостях, но, исходя из биологии других видов рода Pinanga, можно предположить, что Pinanga subterranea энтомофильна (в цветах других видов рода замечали жуков) или самоопыляема (что в целом часто встречается у пальмовых). Поскольку растения рода Pinanga однодомны, и женские и мужские цветки сгруппированы вместе, самоопыление даже более вероятно. У этих пальм нераспустившиеся цветы прикрывает покровный прицветник, чье опадение перед раскрытием цветов затрудняет находящаяся вокруг земля, поэтому мужские цветки могут осыпать женские пыльцой в пределах одного соцветия. Впрочем, проникающие внутрь мелкие насекомые тоже могут играть свою роль.
Что касается распространения семян подземной пальмы, то уже был обнаружен один вид, способный «помочь» растению в этом вопросе: бородатая свинья (Sus barbatus) выкапывает и поедает сладкие плоды пальмы, не только разбрасывая часть их них в процессе, но и обильно выделяя семена с фекалиями. Причем семена, прошедшие через кишечник животного, отлично прорастают. Вполне возможно, что ярко-красная окраска спелых плодов (незрелые плоды беловатого цвета) призвана дополнительно привлекать внимание животных, в число которых входят и люди. Pinanga subterranea известна в разных частях Калимантана под четырьмя разными названиями, и местные жители охотно собирают ее плоды, если встречают пальму в лесу, лакомясь сладкой мякотью и выплевывая твердые семена.
Как и все свиньи, бородатая свинья обладает отличным обонянием и может учуять плоды подземной пальмы даже под землей. Фото с сайта en.wikipedia.org
Распространяясь с животными, поедающими ее плоды, подземная пальма смогла занять довольно внушительную территорию — около 60 тысяч квадратных километров, включая четыре заповедные территории, так что у ученых пока нет поводов беспокоиться о ее сохранении. Тем не менее, нарастающие темпы обезлесения Калимантана рано или поздно могут лишить это уникальное растение привычной среды обитания, что не может не вызывать опасений. Калимантан — поистине уникальное место на Земле, и недавнее открытие на нем сразу двух подземных растений (первым был непентес, см. Непентес стыдливый прячет свои кувшины-ловушки под землей, «Элементы», 07.07.2022) поневоле заставляет задуматься, какие еще тайны могут скрывать густые леса этого таинственного острова, — и успеют ли люди разгадать их прежде, чем они исчезнут навсегда.
Источники:
1) A. Randi, P. Petoe, B. G. Kuhnhäuser, P. P. K. Chai, S. Bellot, W. J. Baker. Pinanga subterranea, a new arecoid palm from Borneo that flowers underground // Palms. 2023. DOI: 10.34885/qmyx-qv38.
2) Benedikt G. Kuhnhäuser, Agusti Randi, Peter Petoe, Paul P. K. Chai, Sidonie Bellot, William J. Baker. Hiding in plain sight: The underground palm Pinanga subterranea // Flora Obscura. 2023. DOI: 10.1002/ppp3.10393.
Анна Новиковская
Источник: https://elementy.ru/