Как растения завоевали сушу: ответ ученых
Ученые из Института Бойса Томпсона проанализировали геномы десяти видов роголистников. Результаты оказались неожиданными: оказалось, что хромосомы роголистников сохраняют удивительную стабильность, несмотря на то, что эти растения эволюционировали независимо друг от друга в течение сотен миллионов лет.
Роголистники выделяются среди других растений отсутствием дупликации всего генома — процесса, при котором полностью удваивается генетический материал. Благодаря этому их аутосомы, содержащие основную часть генетической информации, не менялись в течение всего периода эволюции растений. Однако не все части генома роголистников столь устойчивы. Исследование выявило наличие «вспомогательных хромосом» — они не являются жизненно необходимыми, но могут обеспечивать адаптивные преимущества. Эти элементы характеризуются высокой динамичностью: они быстро изменяются и могут варьироваться даже внутри одного растения. Кроме того, ученые нашли у некоторых видов роголистника даже возможные половые хромосомы, что указывает на эволюцию репродуктивных стратегий у растений.
Работа ученых также дала важную информацию о специфических чертах растений. Например, были найдены гены, отвечающие за выработку флавоноидов — пигментов, которые защищают растения от ультрафиолетового излучения, а также гены, связанные с формированием устьиц (пор, регулирующих газообмен) и гормональной сигнализацией. Эти открытия помогают глубже понять, как первые наземные растения справлялись с трудностями новой среды обитания.
Это исследование стало наиболее масштабным генетическим анализом роголистников среди всех изученных групп растений, учитывая общее число их видов. Созданная учеными обширная генетическая база данных охватывает все типы роголистников и предоставляет ценный ресурс для дальнейшего изучения эволюции жизни на Земле. Она также может помочь понять, как растения адаптируются к будущим экологическим вызовам, и даже способствовать разработке более устойчивых сельскохозяйственных культур.
«Наше исследование подчеркивает важность изучения разнообразных организмов, а не только хорошо известных модельных видов», — отмечает автор работы Фай-Вэй Ли. «Расширяя знания о роголистниках, мы получаем более полное представление об эволюции растений и невероятном разнообразии жизни на нашей планете».
Эти открытия открывают новые горизонты в понимании адаптации растений к изменяющимся условиям окружающей среды, а также эволюционных процессов, лежащих в основе биологического разнообразия.
Ранее ученые объяснили, почему растения полезны для кишечника. Оказалось, дело в особой РНК.
