在云南省的神秘大雪山国家级自然保护区,科学家们最近发现了一种全新的植物物种——怒江小苦荬(Ixeridium nujiangense)。这一发现不仅为植物学界带来了激动人心的新消息,还丰富了云南丰富的生物多样性信息。据央视报道,2024年7月26日,云南永德大雪山国家级保护区管护局与贵州中医药大学的研究团队共同发表了这一重大发现,成果已在国际植物分类学期刊PhytoKeys上正式刊登(海湿小编注:这是一本专注于植物科学领域的开放获取期刊)。这一研究成果不仅拓展了我们对云南植物世界的认识,也为该区域的生态保护工作提供了有力的支持。
图片来源:央视新闻客户端
苦荬,又名兔仔菜、苦菜,是一种常见的野生植物。它属于菊科,具有独特的苦味,因此得名。苦荬在我国分布广泛,从北到南都有生长,常生长在路边、田野、荒地等地方。苦荬属植物种类繁多,此次发现的新物种就是其中之一。
怒江小苦荬的发现
怒江小苦荬的发现,源于对云南永德大雪山保护区及其周边地区的深入探索。在这片生态丰富的区域,科研人员在怒江河岸边发现了这一新物种。怒江小苦荬的外观特征非常独特。其基生叶大多为分裂状,少数为完整的全缘叶;茎生叶则呈披针形到线状披针形。花序为头状花序,通常拥有6~7枚黄色的舌状小花,其花冠管长度约为花冠的1/5。瘦果呈浅棕色,长度在2.9到3.1毫米之间,喙的长度约为瘦果长度的1/3。
这些特征,使得怒江小苦荬在形态上与其他已知的菊科植物明显不同。通过对植物的详细观察和记录,研究人员确认了其为一个全新的物种,并对其特征进行了全面描述。
新物种是如何识别出来的?
这种植物跟菊花是亲戚。科学家们花了很长时间,用显微镜仔细观察,还做了DNA检测,才确定它是一种全新的植物。这种植物现在只在云南的怒江边找到过,而且就生长在河岸边。
上图:怒江小苦荬(Ixeridium nujiangense)新物种的介绍包括多个方面:A–B 显示了其栖息地环境;C–D 展示了植株的整体形态;E 说明了其肉质根的特征;F 描绘了交错的根系与基生叶;G 展示了基生叶的细节;H、I 和 J 则分别展示了下部、中部及上部茎生叶的特点;K 介绍了中部茎生叶的下部特征;L 和 M 分别展示了头状花序的正面和背面视图;N 显示了总苞的结构;O 则为花冠的细节;P 展示了带有冠毛的瘦果。图片来源:Wang Z-H, Zhong Q-Q, Li Y-L, Xu J-J, Sun Q-W (2024)
怒江小苦荬的鉴定,并非一蹴而就,而是一个比较精细的过程。研究团队首先在现场进行了大量的形态学观察,详细记录了植物的各项特征。不过,单是依靠这些传统的方法,还不足以完全确认其分类地位,因此,科学家们还运用了现代分子生物学技术——基因条形码技术。
什么是基因条形码技术呢?想象一下,你有一本非常厚的生物图鉴,里面记录了各种各样的生物。当你遇到一种不认识的生物时,你可以通过对比它的外形特征来查阅图鉴。而基因条形码技术,就相当于给你提供了一把“放大镜”,让你能够更精确地观察生物的“基因指纹”,从而快速地在图鉴中找到它的对应位置。
近年来,植物分类学的研究逐渐从传统的形态学鉴别转向基因组学和分子系统学。Ixeridium属植物的研究正是这一趋势的典型代表。传统上,植物的分类主要依赖形态特征,但这种方法在面对形态变异较大的物种时常常遇到困难。基因组学技术的引入,使得植物分类学家能够通过分析DNA序列来揭示植物之间的真实关系,从而提高分类的准确性。
在这个案例中,具体来说,研究人员对怒江小苦荬的核糖体内转录间隔区(nrITS)进行了测序。通过将其基因序列与其他已知的Ixeridium属植物的基因序列进行比较,他们能够确认该植物确实是一个新物种。基因数据提供了更加稳定和准确的分类依据,使得科学家们能够更清晰地揭示其与其他物种的遗传关系。
上图:在对比怒江小苦荬(Ixeridium nujiangense)和马岭河小苦荬(I. malingheense)的形态特征时,可以注意到两者在多个方面的差异。首先,整体植株的外观(A部分)显示了两种植物的不同结构;下部茎生叶(B部分)、中部茎生叶(C部分)和上部茎生叶(D部分)在形状和排列上也存在明显差异。基生叶(E部分)和中部茎生叶基部的特征(F部分)进一步突显了这些不同。而且头状花序的正面(G部分)和背面(H部分)视图,以及花冠(J部分)和瘦果(K部分)的形态,为区分这两种苦荬提供了详细的视觉依据。通过这些比较,研究人员能够更准确地识别和描述这两种植物的形态学特征。图片来源:Wang Z-H, Zhong Q-Q, Li Y-L, Xu J-J, Sun Q-W (2024)
基因研究的重要性
为什么科学家们要费这么大的劲儿去找一种植物呢?因为每一种植物都是独一无二的,它们是地球上宝贵的财富。找到新的植物,就像发现了新大陆一样,可以帮助我们更好地了解大自然,保护我们的环境。
野外考察结果显示,怒江小苦荬是云南省永德县和镇康县的特有物种,仅生长在怒江干涸时节暴露出的河岸边。怒江小苦荬偏爱怒江干涸时节才显露的特殊生境,它的根系能牢牢扎在裸露的江岸上。
怒江小苦荬的发现,凸显了基因研究在现代植物学中的重要性。传统的植物分类主要依赖于植物的外部形态特征,但这种方法有时会受到环境变化和个体变异的影响。而基因条形码技术,通过分析植物的遗传信息,提供了一种更加客观和稳定的分类依据。
近年来,随着基因测序技术的飞速发展,科学家们能够更准确地识别和描述新物种。基因数据不仅提高了物种鉴定的精度,还帮助研究人员发现了更多此前未被记录的物种。怒江小苦荬的研究就是这一趋势的生动例证,它展示了如何通过现代科技揭示自然界的新奥秘。
随着基因组学和分子系统学技术的不断发展,我们对植物的认识正变得更加深入和精准。可以说,怒江小苦荬这一新物种的发现,不仅丰富了我们对云南植物多样性的了解,也展示了现代科学技术在植物分类学中的巨大潜力。
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资讯源 | phytokeys
文 | 昆山
编辑 | Sara
排版 | 绿叶
参考资料略