Rośliny leśne na skraju wyginięcia w Afryce zwrotnikowej
Tropikalne lasy deszczowe należą do najbardziej zróżnicowanych biologicznie siedlisk na naszej planecie, ale wciąż nie udało się nam opisać ich flory i fauny ani zrozumieć historii ich ewolucji. Ponieważ lasy te są źródłem zrównoważonych zasobów, w tym potencjalnych produktów farmaceutycznych, spożywczych i drewna, coraz pilniej potrzebna jest ocena zmian zachodzących w globalnej różnorodności biologicznej. W ramach projektu GLDAFRICA postanowiono zbadać podrodzinę roślin strączkowych, Detarioideae w celu poznania geograficznych wzorców bogactwa gatunkowego. „Korzystając z sekwencjonowania nowej generacji, chcemy zidentyfikować najważniejsze elementy różnorodności ewolucyjnej i ostatnie wydarzenia specjacyjne w Afryce Środkowo-Zachodniej”, tłumaczy dr Felix Forest, koordynator projektu. Gałęzie tworzące drzewo Wyodrębniając odpowiednie sekwencje DNA z kilku markerów plastydowych, zespół posłużył się standardowymi metodami umożliwiającymi rekonstrukcję ewolucyjnych lub filogenetycznych zależności pomiędzy członkami grupy. „Następnie wykorzystaliśmy drzewo do zbadania wzorców biogeograficznych i zmian biomechanicznych w obrębie podrodziny”, kontynuuje dr Forest. Biomy mają szerszy zasięg niż siedlisko, ponieważ są społecznościami, które przystosowały się do wspólnego klimatu fizycznego. Następnym krokiem było zebranie znacznie obszerniejszych danych o sekwencji DNA, co powinno zaowocować bardziej szczegółowym drzewem filogenetycznym. Dr Manuel de la Estrella, współpracownik projektu GLDAFRICA, opracował ukierunkowane podejście wzbogacające, które umożliwia bardziej szczegółowe przedstawienie drzewa i powiązań ewolucyjnych. „W efekcie byliśmy w stanie zsekwencjonować kilkaset markerów z jądra. Analizy trwają, a nowe drzewo powinno być gotowe w ciągu najbliższych kilku miesięcy”, opowiada dr Forest. Do najważniejszych rezultatów projektu należy wykorzystanie przeprowadzonego badania w nowej klasyfikacji w podrodzinie roślin strączkowych. „Plemię Detarieae zostało przeniesione na poziom podrodziny i zyskało nazwę Detarioideae”, tłumaczy dr Forest. „Dalsze analizy najprawdopodobniej zmienią sposób, w jaki postrzegamy ewolucję tej ważnej grupy roślin z Afryki Zachodniej”. Przyszła ocena ochrony i zagrożeń dla gatunków Kolejnym rezultatem są oceny ochrony przyrody Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody i Jej Zasobów (IUCN), które „zostaną wykorzystane do sporządzenia listy EDGE [ewolucyjnie odrębnych i globalnie zagrożonych] najbardziej zagrożonych i ewoluujących gatunków w grupie Detarioideae”, wyjaśnia dr Forest. Dane mogą też być wykorzystywane do przewidywania miejsca gatunku w drzewie w różnych scenariuszach dotyczących zmian klimatu. „Po zakończeniu wszystkich prac przygotowawczych wykorzystamy modelowanie gatunków i prognozy Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu do zbadania przyszłego losu gatunków”. Ilość uzyskanych danych znacznie przekracza pierwotne oczekiwania, a zespół nadal pracuje nad analizą wyników końcowych i ich publikacją. Opublikowano już dwa referaty na temat ewolucji Detarioideae, jeden w czasopiśmie New Phytologist, a drugi w International Journal of Plant Sciences. „Projekt GLDAFRICA koncentrował się na podrodzinie Detarioideae z Afryki Zachodniej. Następnym krokiem będzie rozszerzenie tego badania na gatunki neotropikalne. Uzyskaliśmy już pewne pilotażowe środki na zbadanie wykonalności tego rozwiązania i wygląda to bardzo obiecująco”, podsumowuje dr Forest. Drzewo filogenetyczne będące efektem badań GLDAFRICA będzie najbardziej kompletnym drzewem dla tak dużej grupy roślin strączkowych. Biorąc pod uwagę ekonomiczne i ekologiczne znaczenie tej grupy roślin w zachodnioafrykańskich lasach deszczowych, będzie ona stanowić podstawę wielu badań ewolucyjnych dotyczących ewolucji i ekologii tych niesamowitych ekosystemów.
Słowa kluczowe
GLDAFRICA, las, ewolucja, Detarioideae, różnorodność, rośliny strączkowe, Afryka Środkowo-Zachodnia, drzewo filogenetyczne