Воллемия: реликтовое хвойное дерево Австралии

Введение

Род хвойных деревьев

Воллемия (Wollemia) – род хвойных деревьев семейства Araucariaceae, эндемичный для Австралии. Он представляет собой один из трех ныне существующих родов в этом семействе, наряду с Араукарией и Агатисом. В роду известен только один вид – воллемия благородная (Wollemia nobilis), который был открыт в 1994 году в умеренном влажном лесу в дикой местности Национального парка Воллеми в Новом Южном Уэльсе. Деревья росли в удаленной серии узких, крутых песчаниковых ущелий к северо-западу от Сиднея. Род назван в честь этого Национального парка. В ботанической и популярной литературе это дерево почти повсеместно называют сосной Воллеми, хотя это не настоящая сосна (род Pinus) и не относится к семейству сосновых (Pinaceae). Сосна Воллеми классифицируется как находящаяся под критической угрозой исчезновения (CR) в Красном списке МСОП. После того, как было установлено, что деревья можно успешно клонировать, новые саженцы были выращены в Ботанических садах Сиднея и Маунт-Аннан и посажены даже в Ботаническом саду Гумбольдта возле Эвреки, штат Калифорния. Разработан План восстановления, в котором изложены стратегии управления этой уязвимой популяцией. Главная цель – обеспечить долгосрочную жизнеспособность вида. Хотя дерево часто описывают как «живое ископаемое», однозначных окаменелостей воллемии не обнаружено, а потенциальные окаменелые находки считаются неопределенными. Дерево легко дает поросль, и большинство экземпляров имеют несколько стволов или выглядят как группы стволов, предположительно образовавшиеся от старой поросли, некоторые из которых состоят из до 100 стеблей разного размера. Семенные шишки зеленые, длиной и в диаметре, и созревают примерно через 18–20 месяцев после опыления ветром. Они распадаются по мере созревания, высвобождая мелкие коричневые семена, тонкие и бумажистые, с крылом по краю для облегчения распространения ветром. Образцы были идентифицированы Уин Джонсом, ботаником из Службы национальных парков, и Яном Алленом из Ботанического сада. После идентификации Служба национальных парков сохраняла строгую секретность, и первооткрыватели узнали о масштабе своей находки лишь спустя около шести месяцев. Служба национальных парков чуть не повредила популяцию, когда вертолет, использовавшийся для сбора шишек, случайно обрезал ротором один из экземпляров. Впоследствии вид был назван в честь Дэвида Нобла. Первые иллюстрации сосны Воллеми были выполнены Дэвидом Маккеем, ботаническим художником и научным иллюстратором, работавшим в Королевском ботаническом саду в Сиднее во время открытия вида. Для установления родственных связей с другими хвойными потребуются дальнейшие исследования. Первоначально предполагалось, что у дерева есть определенные характеристики 200-миллионного семейства Araucariaceae, но оно не похоже ни на один из ныне живущих видов этого семейства. Сравнение с живыми и окаменелыми араукариями подтвердило, что оно принадлежит к этому семейству, и оно было отнесено к новому роду, наряду с родами Agathis и Araucaria. Известно менее 60 взрослых деревьев, растущих в дикой природе в четырех близлежащих местах. Подсчитать количество особей очень сложно, поскольку большинство деревьев многоствольные и могут иметь общую корневую систему. Генетическое тестирование показало, что все образцы генетически идентичны, что указывает на то, что вид пережил генетическое «узкое место» 10 000–26 000 лет назад, когда его популяция сократилась до очень низкого уровня (возможно, всего до одного или двух особей), что привело к потере всей генетической изменчивости.

Wollemia is a genus of coniferous trees in the family Araucariaceae, endemic to Australia. It represents only one of three living genera in the family, alongside Araucaria and Agathis. The genus only has a single known species, Wollemia nobilis, which was discovered in 1994 in a temperate rainforest wilderness area of the Wollemi National Park in New South Wales. It was growing in a remote series of narrow, steep sided, sandstone gorges north west of Sydney. The genus is named after the National Park. In both botanical and popular literature, the tree has been almost universally referred to as the Wollemi pine ('/w//ɒ//l//ə//m//aɪ/), although it is not a true pine (genus Pinus), nor a member of the pine family (Pinaceae). The Wollemi pine is classified as critically endangered (CR) on the IUCN's Red List, After it was discovered that the trees could be successfully cloned, new trees were potted up in the Botanic Gardens of Sydney and Mount Annan and planted as far away as the Humboldt Botanical Garden near Eureka, California. A Recovery Plan has been drawn up, outlining strategies for the management of this fragile population. The overall objective is to ensure that the species remains viable in the long term. Although often described as a "living fossil", there are no unambiguous fossils of Wollemia and potential fossil records of it have been considered uncertain. The tree coppices readily, and most specimens are multiple trunked or appear as clumps of trunks thought to derive from old coppice growth, with some consisting of up to 100 stems of differing sizes. The seed cones are green, long and in diameter, and mature about 18–20 months after wind pollination. They disintegrate at maturity to release the seeds which are small and brown, thin and papery with a wing around the edge to aid wind dispersal. His specimens were identified by Wyn Jones, a botanist with National Parks and Jan Allen from the Botanical Gardens. After the identification was made, National Parks then went under a veil of secrecy, with the discoverers not learning the full magnitude of their discovery for about six months. National Parks came close to damaging the stand when a helicopter being used to collect cones inadvertently pruned one of the pines with its rotor. The species was subsequently named after David Noble. The first illustrations of the Wollemi Pine were drawn by David Mackay, a botanical artist and scientific illustrator who was working at the Royal Botanic Gardens in Sydney when the species was discovered. Further study would be needed to establish its relationship to other conifers. The initial suspicion was that it had certain characteristics of the 200 million year old family Araucariaceae, but was not similar to any living species in the family. Comparison with living and fossilised Araucariaceae proved that it was a member of that family, and it has been placed into a new genus, beside the genera Agathis and Araucaria. Fewer than 60 adult trees are known to be growing wild, in four localities not far apart. It is very difficult to count individuals, as most trees are multistemmed and may have a connected root system. Genetic testing has revealed that all the specimens are genetically indistinguishable, suggesting that the species has been through a genetic bottleneck 10,000 to 26,000 years ago, in which its population became so low (possibly just one or two individuals) that all genetic variability was lost.

Угрозы

В ноябре 2005 года были обнаружены дикорастущие деревья, зараженные грибком Phytophthora cinnamomi. Рейнджеры парков Нового Южного Уэльса полагают, что этот агрессивный водный омицет был занесен несанкционированными посетителями на территорию, местоположение которой до сих пор не разглашается. Деревья были спасены специалистами-пожарными из Службы национальных парков и дикой природы при поддержке Сельской пожарной службы, которые установили систему орошения и провели обработку замедляющими распространение веществами.

Глобальное участие в сохранении

"Домашние садоводы случайно становятся учёными-любителями, изучающими сосну Воллеми" – таков был заголовок новостной статьи 2023 года, сообщающей о результатах необычной стратегии сохранения, реализуемой с 2005 года. Десять лет спустя после начала сохранения укорененных черенков в ботанических садах по всему миру, коммерческим производителям было разрешено получать излишки черенков для размножения и продажи своим клиентам. Это необычное управленческое решение в отношении растения, находящегося под угрозой исчезновения, было обусловлено "огромным общественным интересом к этому редкому дереву" и как эксперимент для проверки, послужит ли коммерческая доступность "защитой диких популяций от незаконного сбора". Результаты показали, что вид хорошо растёт в умеренном климате при достаточном количестве осадков в течение года. Идеальными оказались суглинистые почвы с хорошим дренажем. Команда пришла к выводу: "Это исследование демонстрирует, что возможно выращивать сосны Воллеми во многих частях мира и в различных климатических и агротехнических условиях, что может помочь сохранить этот вид перед лицом изменения климата и других угроз". Он также оказался более адаптивным и морозостойким, чем можно было предположить, исходя из его ограниченного ареала в умеренно субтропическом, влажном климате, перенося температуры между , с сообщениями из Японии и США о том, что он может выживать при температуре до 12 °C (10 °F). Роща сосен Воллеми, посаженная в саду Инверью в Шотландии, которая считается самой северной точкой успешной посадки, выдержала температуру 7 °C (19 °F), зарегистрированную в январе 2010 года. Он также хорошо растёт как на полном солнце, так и в полной тени. Как и многие другие австралийские деревья, *Wollemia* восприимчива к патогенному водному грибу *Phytophthora cinnamomi*, что может ограничить его потенциал как древесной породы. Королевский ботанический сад в Сиднее опубликовал информацию о том, как выращивать сосны Воллеми из семян, собранных с помощью вертолётов с лесных деревьев. Большинство семян, выпадающих из шишек, нежизнеспособны, поэтому их необходимо сортировать, отбирая полные и тёмные. Затем их можно посеять на поверхность смеси для выращивания рассады и полить. После того как вода стечёт через смесь, горшок следует поместить в полиэтиленовый пакет и хранить в холодильнике в течение двух недель. После этого горшок следует вынуть из пакета и поместить в тёплое, но не слишком солнечное место, пока семена не прорастут (не забывая поддерживать их влажными, но не мокрыми). Это может занять несколько месяцев. Образцы этого вида можно увидеть в Тасманском арборетуме.

"Home gardeners become accidental citizen scientists for Wollemi Pine" was the headline of a 2023 news article reporting results of an unusual conservation strategy underway since 2005. Ten years after safeguarding of rooted branch cuttings had been initiated in botanic gardens around the world, commercial growers were authorized to receive surplus cuttings to propagate for sales to their own customers. This unusual management decision for an endangered plant owed to the "huge public interest in this rare tree" and as an experiment to test whether commercial availability would serve "to protect wild populations from illegal collecting." Results indicated that the species grows well where climate is temperate and there is adequate year round rainfall. Loamy soils with good drainage proved to be ideal. The team concluded, "This study demonstrates that it is feasible to establish Wollemi pines in many parts of the world and under different climates and cultural regimes, which can help conserve this species in the face of climate change and other threats." It is also proving to be more adaptable and cold hardy than its restricted temperate subtropical, humid distribution would suggest, tolerating temperatures between , with reports, from Japan and the USA, that it can survive down to 12 °C (10 °F). A grove of Wollemi pines planted in Inverewe Garden, Scotland, believed to be the most northerly location of any successful planting, have survived temperatures of 7 °C (19 °F), recorded in January 2010. It also handles both full sun and full shade. Like many other Australian trees, Wollemia is susceptible to the pathogenic water mould Phytophthora cinnamomi, so this may limit its potential as a timber tree. The Royal Botanic Gardens in Sydney have published information on how to grow Wollemi pines from seed which has been harvested from helicopters from the forest trees. The majority of seeds that fall from the cone are not viable so need to be sorted to retain the plump and dark ones. These can then be sown on top of seed raising mix and watered. Once the water has drained through the mix, the pot should be placed in a plastic bag and refrigerated for two weeks. After this, the pot should be removed from the plastic bag and placed somewhere warm but not very sunny until the seed germinates (remembering to keep them moist but not wet). This could take several months. Examples of the species can be viewed at The Tasmanian Arboretum.

Осторожность

Сосна Воллеми чрезвычайно вынослива и неприхотлива в выращивании. Несмотря на то, что это исчезающий вид, её легко выращивать и она требует относительно небольшого ухода. Она адаптируется к широкому спектру климатических зон, хорошо растёт как на полном солнце, так и в полутени на открытом воздухе. Её можно содержать в горшке практически неограниченно долго, и она отлично подходит для посадки в контейнеры на террасах, верандах и во дворах. Благодаря устойчивости к кондиционированному воздуху, её также можно использовать как декоративное комнатное растение. Основные требования по уходу: хорошо дренированная почва и защита от заморозков.

Обрезка

При обрезке сосны Воллеми используйте стерильные секаторы в любое время года, чтобы сохранить ее компактную форму. Ее можно сильно обрезать, удаляя до двух третей объема растения. Сильную обрезку можно проводить как верхушечных побегов, так и ветвей. Наиболее подходящее время для обрезки – зимние месяцы.

Темпы роста

Сосна Воллеми растет очень умеренно, особенно если ее выращивают в горшке. Для достижения высоты в 6 метров может потребоваться до 25 лет.

Филогения

Род *Wollemia* обладает морфологическими признаками, общими для родов *Araucaria* и *Agathis*. У *Wollemia* и *Araucaria* тесно расположенные сидячие и амфистоматические (имеющие устьица с обеих сторон листа) листья, а также аристовидные брактеи, в то время как у *Wollemia* и *Agathis* полностью сросшиеся брактеи, семяносные чешуи и семена с крылом. Изучение ископаемых останков также не проясняет родственные связи *Wollemia* с *Araucaria* или *Agathis*, поскольку у первых наблюдается сходная вариабельность признаков листьев у взрослых и молодых растений, а у вторых – сходные признаки шишек. Более того, недавнее описание нескольких вымерших родов в семействе Araucariaceae указывает на сложные взаимосвязи внутри семейства и значительную потерю разнообразия со времён мелового периода. Первое исследование последовательности гена *rbcL* помещает *Wollemia* в базальное положение в семействе Araucariaceae, являясь сестринской группой для *Agathis* и *Araucaria*. Однако другое исследование последовательности *rbcL* показывает, что *Wollemia* является сестринской группой для *Agathis*, а *Araucaria* – базальной. Расхождения в результатах обусловлены различным выбором внешних групп и используемых генов в предыдущих исследованиях. Последующие генетические исследования подтверждают положение *Wollemia* в семействе Araucariaceae как сестринской группы к *Agathis*, основываясь на данных гена 28S рРНК, комбинации генов *rbcL* и *matK*, а также на комплексном исследовании, включающем ядерную рибосомальную 18S и 26S рРНК, хлоропластную 16S рРНК, *rbcL*, *matK* и *rps4*, а также митохондриальные гены *coxl* и *atp1*.