16.07.2018
Редакция Naked Science

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.
Сегодня, 05:30
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

7 часов назад
Василий Парфенов

Польские ученые-полярники засняли редкое событие — охоту полярного медведя не на морскую добычу, а наземную. Правда, молниеносная атака все равно произошла в воде. Подобное поведение северного хищника впервые удалось запечатлеть на видео.

Вчера, 14:37
Николай Цыгикало

Запуск в космос всегда динамичен. Ревущий старт, огромный факел огня, затихающий гром в небе. Первая ступень отработала и отделилась, отработала следующая, эстафета ускорения закончилась достижением орбитальной скорости на нужной высоте. Пуск ракеты завершен, заняв всего восемь – десять минут. Но выведение на этом не заканчивается. В работу вступает особая, космическая ступень. Именно она поднимает орбиту на большую высоту, начинает межпланетное путешествие, и решает много других задач. О ее сложной работе и больших возможностях – в нашем материале.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: