Генетики выяснили новые детали выхода первых растений на сушу — Naked Science
16.07.2018
Редакция

Генетики выяснили новые детали выхода первых растений на сушу

В геноме архаичных водорослей нашли элементы, которые могли обеспечить их далеким предкам возможность освоиться на суше и на воздухе.

charophyta
©Wikipedia

Выход растений на сушу стал одним из самых знаменательных событий в истории земной биосферы — и одним из самых интересных. Произошло это в среднем палеозое, между 400 и 500 миллионами лет назад, когда океаны давно кишели достаточно сложной жизнью. Для освоения континентов с их более непредсказуемыми и сложными условиями растениям потребовался ряд новых адаптаций, и авторы новой работы, опубликованной в журнале Cell, установили некоторые из них.

 

Ближайшими современными родственниками первых растений суши считают харофитовые водоросли. На это указывает, в частности, наличие у них фрагмопластов — деталей клеточного скелета, которые встречаются только у харофитов и высших растений и могут быть предшественниками твердой клеточной стенки. Исследования последних лет указали на претендента еще точнее — ими могут быть харофитовые водоросли сцеплянки (класс Zygnematophyceae).

 

К сожалению, за прошедшее с тех пор время клетки сцеплянок существенно упростились, не позволяя провести хороших параллелей между их анатомией и анатомией первых сухопутных растений. Поэтому для анализа генома большая международная команда ученых  выбрала не сцеплянок, а близких к ним водорослей лучиц из той же группы харовых, — они еще сохранили элементы нужных клеточных структур.

 

Секвенировав ДНК водоросли Chara braunii, генетики решили сравнить ее с ДНК растений суши (для сравнения был взят хорошо изученный геном резуховидки Arabidopsis thaliana). Авторы отметили, что выход на сушу, видимо, сопровождался изменениями в работе генов, регулирующих рост клеточной стенки (например, TANGLED1, который отсутствует у харофита, но имеется у сухопутной резуховидки).

 

Другие различия касаются фитогормонов, которые регулируют активность растения в зависимости от внешней среды и в непостоянных условиях суши приобретают особенно большое значение. Так, и водоросль, и резуховидка используют фитогормоны ауксин и этилен, хотя функциональность этих сигнальных путей у них различается. Кроме того, выделены гены, участвующие в дыхании растений, которое служит еще одной адаптацией для жизни в атмосфере, на суше.

 

Общее количество белков у харофита оказалось больше, чем у типичных водорослей, но меньше, чем у сухопутных растений. Они действительно находятся в промежуточной позиции между теми и другими, как «ранние земноводные» растительного мира, уже наполовину готовые к жизни вне водоемов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: