Геном живого викопного розкриє секрети екстремального виживання
В процесі еволюції одні види організмів планомірно змінюють інші. Багато хто йде в небуття, але є й ті, хто порівняно мало змінюється протягом цілих мільйонів років аж до наших днів. Таких довгожителів називають живими копалинами, і причини їх еволюційного успіху з великим завзяттям прагнуть розгадати вчені. Одним з них є дерево гінгко - голонасінна реліктова рослина, що виростає на території Китаю.
Викопний лист гінгко, якому близько 49 мільйонів років, практично нічим не відрізняється від сучасного родича.
Фото Ninjatacoshell, CC BY-SA via Wikimedia Commons.
На даний момент сімейство гінгкових, представлено всього лише одним родом, в якому присутній єдиний вид - гінкго дволопатеве (Ginkgo biloba). При цьому існують скам`янілі зразки споріднених видів, які відносяться до пермському періоду і датуються 270 мільйонами років. За часів свого розквіту, а саме в середині юрського періоду, сімейство налічувало близько 15 пологів.
Життєздатність гінкго унікальна. Одним з найяскравіших підтверджень цьому є той факт, що ці дерева були одними з небагатьох живих організмів, які вижили після вибуху ядерної бомби в японському місті Хіросіма в 1945 році.
Ймовірно, ті ж самі властивості дозволили їм пережити періоди заледеніння в історії Землі, які погубили багато інших видів рослин. Крім цього, гінкго виділяють цілий спектр хімічних речовин для захисту від комах, грибків і бактерій.
Якщо хочеш дізнатися секрети живої природи, то немає більш прямого шляху, ніж розшифровка генома. Саме це і виконала з гінгко команда китайських дослідників з Пекінського інституту геноміки (BGI), Чжейцзянского університету (Zheijiang University) і Китайської академії наук (CAS).
Завдання було не з легких і зажадала зусиль багатьох фахівців, а також певних технічних можливостей, оскільки геном цієї унікальної рослини містить понад 10 мільярдів пар основ (для порівняння, геном людини налічує "всього" близько трьох мільярдів пар основ). Тільки обсяг отриманих вихідних даних зайняв два терабайта пам`яті. Дослідники вважають, що такий великий розмір може бути результатом повного подвоєння геному рослини.
Однією з дивних особливостей цієї послідовності виявився вкрай високий відсоток повторюваних ділянок - 76,58%, що раніше не було відзначено в жодного іншого виду.
Унікальність гінгко підкреслює і його місце в еволюційному древі рослин. В офіційному прес-релізі дослідження професор Юньпен Чжао (Yunpeng Zhao) розповідає, що гінкго є один з п`яти існуючих на даний момент відділів насіннєвих рослин і не має ніяких живих родичів.
Прочитання генома - лише перший крок до розкриття всіх секретів природи. Тепер перед ученими лежить величезна неоране поле, на якому їм належить провести не один рік. Цілком ймовірно, що результатом їх роботи стануть опису унікальних молекулярних механізмів виживання рослин, які допоможуть, в тому числі, прогодувати людство в майбутньому.
Стаття з першими результатами дослідження була опублікована у виданні GigaScience.
