Тропические леса оказались настоящими химическими фабриками природы
Ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и Ботанического сада Миссури выявили неожиданную глубину разнообразия тропических лесов. Оказалось, что эти экосистемы уникальны не только числом видов деревьев, но и их химическим арсеналом: каждое растение использует собственный «рецепт» природных соединений для защиты и адаптации. Работа опубликована в журнале Ecology.
Исследователи изучили листья 470 видов деревьев в рамках проекта Madidi, охватывающего флору Боливийских Анд. С помощью масс-спектрометрии они обнаружили более 20 тысяч уникальных веществ, большинство из которых относятся к терпеноидным и алкалоидным соединениям. Эти вещества важны не только для растений — они уже используются или могут быть использованы в медицине, например, для борьбы с раком, вирусами и воспалениями.
«Тропические растения производят колоссальное химическое разнообразие, и это может иметь практическое значение для здоровья человека», — отметил профессор Джонатан Майерс, руководитель исследования.
Его команда подчеркивает, что разнообразие химических соединений тесно связано с биологическим разнообразием: чем больше видов деревьев, тем более уникален их химический состав.
Интересно, что с подъемом в горы видовой и химический состав деревьев упрощается. На высоте около 1200 метров ученые зафиксировали почти 140 видов деревьев на одном гектаре, а ближе к 3300 метрам — меньше 20. Чем выше — тем больше деревья полагаются на похожие химические стратегии защиты от насекомых и стрессов среды.
Авторы считают, что такие данные помогают объяснить, почему именно в теплом и влажном климате развивается максимальное биоразнообразие. Команда внесла свои результаты в глобальную базу растительных соединений, которая может ускорить поиск веществ с высоким потенциалом для медицины и фармакологии.