- Горячие темы:
- Все для фронта - все про оружие и технику
Ученые объяснили, почему на Земле так много видов растений
Фантастическое многообразие семенных растений — а именно они составляют подавляющее большинство наземных видов растений — давно озадачивало ученых. Самая труднопостижимая черта этого изобилия заключается в том, этих растений было много издавна. То есть, буйство форм наблюдается уже в доисторических окаменелостях.
Группе исследователей из Пенсильванского университета (США) удалось обнаружить причины такого преуспевания растений. Они обработали более миллиона секвенированных растительных геномов, сравнивая более молодые виды с древними. Известно, что в прошлом растения несколько раз претерпевали значительные генетические метаморфозы, которые и обеспечивали взрыв видового разнообразия. Ученые во главе с Клодом де Памфили предположили, что эти изменения имели общие черты и происходили по одной схеме, а не были разрозненными, случайными генетическими событиями.
В результате группа обнаружила в истории развития растений два случая полиплоидии, крупнейших изменений в геноме. Полиплоидия заключается к кратном умножении генетического материала организма, то есть каждой хромосомы, каждого гена становится в два-три-четыре (и более) раз больше. Для позвоночных такая мутация обычно смертельна, а вот растениям все ничего. Более того, они извлекают из полиплоидии определенную выгоду. В поколениях большинство генов-двойников теряется, но те, что остаются, могут брать на себя часть работы «исходников», и это приводит к большей специализации генов в геноме и повышению эффективности функционирования.
«Взрыв» из прошлого
Случаи полиплоидии в эволюции растений были известны, но их относили к прошлому, отстоящему от нас на 125–150 млн лет. О более ранних перестройках генома только подозревали, не имея четких доказательств. И вот доказательства появились. По данным исследователей, первый мутационный «взрыв» случился около 320 млн лет назад у тогдашнего общего предшественника голосеменных и покрытосеменных. Второй «взрыв» имел место между 192 и 210 млн лет назад, уже в группе покрытосеменных растений, что и дало им беспримерные возможности для видовой экспансии.
По словам ученых, подавляющее большинство современных видов растений обязано своим существованием именно двум большим генетическим «взрывам», умножавшим растительный геном в далеком прошлом.
