Нефотосинтезирующие микоризные растения или микогетеротрофные растения давно привлекают любопытство ботаников и микологов. Однако общей чертой большинства микогетеротрофных растений является их крайняя редкость и небольшие размеры. Кроме того, большинство видов обитает в темном подлеске леса, и их можно обнаружить только в период цветения и плодоношения, когда надземные органы появляются через опад листьев.
Таким образом, у нас все еще есть скудные знания о точной таксономии микогетеротрофной группы.Профессор Суэцугу занимается документированием распространения и классификации микогетеротрофных растений в Японии. В апреле 2016 года во время своей исследовательской поездки в низинные леса Куросимы он наткнулся на примерно сотню особей незнакомого микогетеротрофного вида. Он собрал образец, подробно изучил морфологические характеристики растения и обнаружил, что это действительно новый вид.
Описание нового вида цветковых растений в Японии само по себе является очень редким событием, так как флора этого региона тщательно изучена. Однако G. kuroshimensis был особенно особенным открытием, потому что он полностью микогетерофен, питаясь не фотосинтезом, а грибами-хозяевами, и полностью клейстогамен, давая цветы, которые никогда не цветут.
Клейстогамия, что буквально означает «закрытый брак», относится к растениям, которые производят цветы, у которых самооплодотворение происходит в закрытых бутонах. Этот механизм воспроизводства интересовал ботаников еще со времен Дарвина, и теперь он признан важным механизмом самоопыления, обнаруживаемым у самых разных таксонов растений.
Однако большинство клейстогамных видов также производят хазмогамные (перекрестноопыляющиеся) цветы. Клейстогамные цветы считаются стратегией хеджирования ставок, поскольку они требуют меньше ресурсов, чем хасмогамные цветы, и потому, что они могут обеспечить репродуктивную безопасность, закладывая семена в отсутствие опылителей и в неблагоприятных условиях окружающей среды. Кроме того, клейстогамные цветы также могут способствовать адаптации к местным средам обитания, поскольку оба материнских набора генов могут передаваться потомству, удаляя вредные аллели (варианты генов, которые, как правило, вредны). Однако это несколько рискованная стратегия, поскольку потомство также менее способно адаптироваться к изменениям в пространственно и временно гетерогенных средах обитания.
Таким образом, эволюция полной клейстогамии остается загадкой. Хасмогамные цветы являются важным фактором успеха большинства растений, поскольку даже небольшая степень ауткроссинга может привести к относительно быстрому снижению неравновесия по сцеплению в геноме, и этого достаточно для преодоления негативных эффектов, связанных с отсутствием эффективной рекомбинации, например как накопление вредных мутаций и замедление скорости адаптации.
Таким образом, открытие G. kuroshimensis предоставляет полезную возможность для дальнейшего изучения экологического значения, эволюционной истории и генетических механизмов, лежащих в основе эволюции полной клейстогамии.