Чому рослин так багато
Нинішнім різноманіттям наземних рослин ми зобов`язані двом масштабним генетичним перебудовам, що трапилося в далекому минулому. В результаті цих змін рослини отримували додаткові копії геному, що дозволило досягти в еволюції більшої спеціалізації і призвело до багатого розмаїття видів.Відео: ЧОМУ Акінфєєв ТАК БАГАТО ПРОПУСКАЄ
Живу копалину, сучасник динозаврів - гінкго дволопатеве, або «срібний абрикос» (фото Forest Clay). |
Фантастичне різноманіття насіннєвих рослин - а саме вони складають переважну більшість наземних видів флори - давно спантеличувало вчених. Сама важкозбагненної риса цього достатку полягає в тому, що цих рослин було багато здавна, тобто буйство форм спостерігається вже в доісторичних скам`янілостях.
Відео: Ізраїль - це так багато значить!
Групі дослідників з Пенсільванського університету (США) вдалося виявити причини такого успіху рослин. Вони обробили понад мільйон секвенувати рослинних геномів, порівнюючи молодші види з древніми. Відомо, що в минулому рослини кілька разів зазнавали значних генетичні метаморфози, які і забезпечували вибух видової різноманітності. Вчені на чолі з Клодом де Памфили припустили, що ці зміни мали спільні риси і відбувалися за однією схемою, а не були розрізненими, випадковими генетичними подіями.
В результаті група виявила в історії розвитку рослин два випадки поліплоїдії, найбільших змін в геномі. Полиплоидия полягає до кратному збільшенні генетичного матеріалу організму, тобто кожної хромосоми, кожного гена стає в два-три-чотири (і більше) разів більше. Для хребетних така мутація зазвичай смертельна, а ось рослинам все нічого. Більш того, вони беруть із полиплоидии певну вигоду. В поколіннях більшість генів-двійників втрачається, але ті, що залишаються, можуть брати на себе частину роботи «початкових кодів», і це призводить до більшої спеціалізації генів в геномі і підвищенню ефективності функціонування.
Випадки полиплоидии в еволюції рослин були відомі, але їх відносили до минулого, що відстоїть від нас на 125-150 млн років. Про більш ранніх перебудовах геному тільки підозрювали, не маючи чітких доказів. І ось докази з`явилися. За даними дослідників, перший мутаційний «вибух» стався близько 320 млн років тому у тодішнього загального попередника голонасінних і покритонасінних. Другий «вибух» мав місце між 192 і 210 млн років тому, вже в групі покритонасінних рослин, що і дало їм безпрецедентні можливості для видовий експансії.
У своїй роботі вчені стежили не за всією масою генів всіх доступних геномів рослин, а за кількома ключовими «гравцями». Більшість з них контролює процес індивідуального розвитку організму з зародка в дорослий стан. Саме за рахунок множення і диференціювання таких генів рослинам вдалося пережити масові вимирання живих організмів, на зразок того, яке викосило динозаврів близько 65 млн років тому.
Відео: [БЦ 18+] Чому китайців так багато
За словами вчених, переважна більшість сучасних видів рослин зобов`язана своїм існуванням саме двом великим генетичним «вибухів», множити рослинний геном в далекому минулому.
