Генетики розшифрували днк першого квіткової рослини на землі
Найбільший інтерес для еволюційних біологів представляють ті рослини і тварини, які є сполучними ланками між класами і пологами. Секвенування генома цих "ланок" дозволяє зрозуміти, як і за яких умов в ході еволюції різні види набували свої характерні властивості і чому перетворювалися з одного в інший.
Серед рослин є унікальний представник такого сполучної ланки. Це Амборелла, перше в світі покритонасінних або квіткові рослини. Амборелла виростає в природних умовах тільки в одному місці на Землі - в Новій Каледонії, острові в південній частині Тихого океану. Репродуктивні структури рослини укладені в листочки, що представляють собою гібрид між пелюстками і листям.
Міжнародна команда генетиків протягом декількох років займалася розшифровкою генома єдиного виду &minus- Амборелла волосістоножковой (Amborella trichopoda). Робота проходила в рамках проекту Amborella Genome Project.
Здатність Амборелла створювати дуплікатов своїх хромосом стала ключовою в історії еволюції квіткових (фото Sangtae Kim).
"Филогенетически Амборелла відповідає качконіс і однопрохідним в царстві тварин", - Пояснює провідний автор дослідження Клод де Памфили (Claude de Pamphilis), еволюційний біолог з університету Пенсільванії.
Подібно до того, як розшифрований геном качкодзьоба допоміг біологам зрозуміти, як з`явилися перші ссавці, розшифровка ДНК Амборелла дозволила розібратися в ранню еволюцію рослин і появі перших квіткових більше 200 мільйонів років тому. Крім цього вченим вдалося описати загального предка квіткових і голонасінних рослин. До останніх відносяться не менш поширені сьогодні на нашій планеті хвойні дерева.
Жіноча квітка Амборелла волосістоножковой (фото Sangtae Kim).
Відео: Видеоурок
Розшифрувавши геном Амборелла, дослідники порівняли дані з інформацією про інших рослинах. Аналіз показав, що предок всіх квіткових придбав копію свого генома - це властивість називається полиплоидией. Поліплоїдні є багато сучасних представників класу покритонасінних рослин, наприклад, картопля має від двох до шести копій кожної хромосоми. Однак вчені стверджують, що саме Амборелла стала першим Полиплоидией серед квіткових і передала це властивість своїм еволюційним нащадкам.
Де Памфили, який очолював дослідницьку групу з 2011 року, повідомляє в прес-релізі, що здатність Амборелла створювати дуплікатов своїх хромосом стала ключовою в історії еволюції квіткових. Зміни в "зайвих" генетичних копіях спровокували появу нових видів квіткових. Це врешті-решт призвело до того різноманітності, яке ми спостерігаємо сьогодні.
Самі квіти у рослин з`явилися внаслідок виникнення цілої нової "колекції" генів в хромосомних копіях (фото Sangtae Kim).
Самі квіти у рослин з`явилися внаслідок виникнення цілої нової "колекції" генів в хромосомних копіях. Як показав аналіз ДНК Амборелла, це сталося після того, як квіткові відділилися від голонасінних рослин. Близько чверті генів, відповідальних за цвітіння, унікальні для покритонасінних, тобто не мають ніяких аналогів у голонасінних. У той же час інші три чверті генів з цього набору є загальними для предка і того, і іншого класу.
Відео: Створення нових організмів за допомогою ДНК
Втім, довести безпосередньо причетність Поліплоїдний до видовий диверсифікації (розширення розмаїття та збільшення кількості видів) не вдасться. Цей висновок, висловлений авторами дослідження в статті, яка вийшла в журналі Science, є логічним висновком з аналізу генетичного коду рослини.
