science >> Wetenschap >  >> Biologie

Een orchidee die nooit bloeit

Figuur 1:L. nigricans in Iwata, Nishimuro-district, Wakayama prefectuur. De bloemen bloeien nooit, maar de plant geeft nog steeds vruchten. Krediet:Universiteit van Kobe

Een bloem geïdentificeerd als Lecanorchis nigricans blijkt een andere identiteit te hebben. Lecanorchis nigricans var. patipetala. Beide soorten zijn zelfbestuivend, maar de bloemen van de echte L. nigricans gaan nooit open.

De bevindingen zijn gedaan door universitair hoofddocent SUETSUGU Kenji (Kobe University), FUKUNAGA Hirokazu (onafhankelijk botanisch onderzoeker), SHIMAOKA Chie en professor SAWA Shinichiro (beiden Kumamoto University). Het onderzoek is gepubliceerd in de online editie van fytosleutels op 10 januari.

Sommige planten zijn geëvolueerd tot parasieten, gastheerschimmels voeden. Deze planten staan ​​bekend als mycoheterotrofen. Ze fotosynthetiseren niet, ze laten zich dus slechts korte perioden boven de grond zien als ze vruchtdragend of in bloei staan. Dit maakt ze moeilijk te vinden en te classificeren, en de ware identiteit van veel soorten blijft een mysterie. Professor Suetsugu werkt samen met andere onderzoekers om mycoheterotrofe planten in Japan te documenteren.

Het onderzoeksteam van professor Suetsugu merkte op dat L. nigricans (gevonden in de Japanse prefectuur Miyagi en de prefectuur Kochi) vruchten draagt ​​zonder te bloeien. De bloem heeft spatelvormige bloembladen met paarse punt die niet vertakken. Aan de hand van deze kenmerken kon het team het identificeren als L. nigricans of een naast familielid. Echter, de soort die bekend staat als L. nigricans is gedocumenteerd met bloemen die volledig opengaan. Deze openbloemige (chasmogame) L. nigricans komt in veel delen van Japan voor.

Figuur 2:L. nigricans var. patipetala in de stad Kochi, Haruno. De bloemen gaan volledig open. Krediet:Universiteit van Kobe

L. nigricans werd voor het eerst ontdekt in 1931 door HONDA Masatsugu in de Japanse prefectuur Wakayama. In de plantbeschrijving hij schreef:"De bloemen zijn niet open, en de bloembladen zijn verbonden om een ​​cilindrische buis te vormen." Uit deze beschrijving, het lijkt erop dat de oorspronkelijke L. nigricans niet bloeiden (cleistogaam). Het team van professor Suetsugu ging naar de plaats waar L. nigricans voor het eerst werd ontdekt en verifieerde dat de soort L. nigricans in deze regio nooit zijn bloemen opent (fig. 1). Met andere woorden, de originele L. nigricans is de variëteit die niet bloeit. Na verder onderzoek, het team ontdekte dat deze variëteit andere kenmerken heeft die hem onderscheiden van de openbloemige L. nigricans:de variëteit met gesloten bloemen heeft kleinere bloemen, het gekleurde gebied van de bloembladen is groter, en de haren aan het einde van de bloembladen zijn vertakt.

Dus wat moeten we de meer algemene openbloemige variëteit noemen, als het niet L. nigricans is? In 1981, SAWA Yutaka presenteerde de openbloeiende variëteit in de prefectuur Kochi als L. nigricans var. patipetala. Echter, zijn beschrijving van de plant was erg summier, en het was moeilijk om tegen de algemene veronderstelling in te gaan dat L. nigricans een openbloeiende plant is.

L. nigricans var. patipetala is over het algemeen de meest voorkomende variëteit in Japan (in de prefectuur Kochi komt de geslotenbloemige L. nigricans vaker voor). Dit kan hebben geleid tot de wijdverbreide misvatting dat de L. nigricans var. patipetala is L. nigricans. Het is nu duidelijk dat de door SAWA Yutaka ontdekte soort dezelfde is als de openbloemige L. nigricans op andere locaties (zie fig. 2).

Evenals het verlaten van de fotosynthese, de L. nigricans bestuift ook zichzelf - de bloemen blijven knoppen totdat ze vallen. Niet-fotosynthetiserende planten zoals L. nigricans groeien vaak op de donkere bosbodem, een omgeving die bijen en vlinders zelden bezoeken. Daarom, L. nigricans en L. nigricans var. patipetala zijn beide zelfbestuivende soorten. L. nigricans is mogelijk gestopt met het openen van de bloemen omdat dit te veel grondstoffen opslokte. Soortgelijke evolutionaire patronen komen voor in andere mycoheterotrofe planten.

"Als planten de fotosynthese opgeven, dit verandert hun relatie met andere organismen, zoals de insecten die ze kunnen bestuiven, ", zegt professor Suetsugu. "Door taxonomisch en ecologisch onderzoek naar mycoheterotrofen, Ik zal de veranderingen blijven bestuderen die plaatsvinden wanneer planten de extreme beslissing nemen om de fotosynthese te staken."