Cameron Merritt
0 
1293
156
Około 70 milionów lat temu, kiedy dinozaury wędrowały po Ziemi, anomalia genetyczna pozwoliła niektórym roślinom zmienić się w zjadacze mięsa. Dokonano tego częściowo za pomocą podstępnej sztuczki: zmiana przeznaczenia genów przeznaczonych dla ich korzeni i liści i wykorzystanie ich zamiast tego do łapania zdobyczy, nowe badanie odkrywa.
Ten krok jest jednym z trzech, którym niektóre rośliny niemięsożerne potrzebowały dziesiątek milionów lat, aby mogły zamienić się w głodne drapieżniki - stwierdzili naukowcy..
Zmiana polegająca na jedzeniu mięsa przyniosła tym roślinom szereg korzyści. W efekcie „mięsożerne rośliny zmieniły sytuację, chwytając i konsumując bogate w składniki odżywcze zwierzęce zdobycz, umożliwiając im rozwój w glebie ubogiej w składniki odżywcze” - napisali naukowcy w badaniu, opublikowanym 14 maja w czasopiśmie Current Biology..
Związane z: Galeria zdjęć: Rośliny owadożerne
Aby zbadać, jak ewoluowały rośliny mięsożerne, międzynarodowy zespół botaników i biologów pod kierownictwem Jörga Schultza, profesora nadzwyczajnego z Uniwersytetu w Würzburgu w Niemczech, porównał genomy i anatomię trzech współczesnych roślin mięsożernych.
Istnieją setki mięsożernych gatunków roślin, ale naukowcy postanowili przyjrzeć się trzem pokrewnym roślinom owadożernym, należącym do rodziny Droseraceae. Wszystkie trzy rośliny wykorzystują ruch do chwytania zdobyczy - stwierdzili naukowcy.
Jedną z roślin jest znana muchołówka Wenus (Dionaea muscipula), pochodzący z mokradeł Karoliny, który wpłynął na postacie Pokémonów, pojawił się w różnych kreskówkach z sobotniego poranka, a nawet zainspirował sztukę na Broadwayu. Blisko spokrewniona roślina z kołem wodnym (Aldrovanda vesiculosa) zajmuje wody prawie każdego kontynentu. Ma podwodne klapy wrzecionowe, które szybko zaciskają się wokół niczego nie podejrzewających zwierząt morskich. Trzecia badana roślina, piękna, ale śmiercionośna rosiczka (Drosera spatulata), jest powszechne w Australii. Wabiąc ofiary słodyczą, rosiczka owija lepki pasek wokół swojego połowu.
Po przeanalizowaniu tych roślin zespół odkrył trzyetapowy proces prowadzący do mięsożerności. Po pierwsze, około 70 milionów lat temu, wczesny niemięsożerny przodek trzech współczesnych roślin mięsożernych przeszedł duplikację całego genomu, generując drugą kopię całego swojego DNA, czyli genomu. Ta duplikacja uwolniła jedną z kopii genów liści i korzeni do dywersyfikacji, umożliwiając im pełnienie innych funkcji. Niektóre geny liści rozwinęły się w geny pułapek, podczas gdy procesy odżywiania i wchłaniania mięsożernych były kierowane przez geny, które w przeciwnym razie służyłyby korzeniom szukającym pożywienia z gleby.
Drugi krok w ich podróży do mięsożerności nastąpił, gdy rośliny zaczęły otrzymywać nowe składniki odżywcze od ofiary. W tym momencie tradycyjne liście i korzenie nie były już potrzebne. Wiele genów, które nie były zaangażowane w żywienie mięsożernych, zaczęło zanikać. Na przykład sadzonki roślin wodnych z korzeniami wodnymi uzyskują wczesny proto-korzeń, ale nie rozwija się on w miarę dojrzewania. To jedyna pozostałość po tym, co kiedyś było systemem korzeniowym. Naukowcy stwierdzili, że w wyniku utraty tego i innych genu trzy rośliny zaobserwowane w tym badaniu są jak dotąd najsłabszymi pod względem genów roślinami, które należy zsekwencjonować..
Dwa wcześniejsze badania przeprowadzone przez inne grupy naukowców w 2013 r. Wykazały podobne wyniki ubogie w geny u innych roślin mięsożernych. Odkryli, że wodniak kwitnący na wszystkich kontynentach z wyjątkiem Antarktydy i pochodząca z Brazylii roślina okrywająca korkociąg, oba miały bardzo małe genomy w porównaniu z roślinami niemięsożernymi. Te drapieżniki mogły również przejść ten sam proces uwalniania genów, stwierdzili naukowcy z nowego badania.
W trzecim etapie transformacji do mięsożerności rośliny przeszły ewolucyjne zmiany charakterystyczne dla ich środowiska. Naukowcy odkryli, że korzenie i liście ewoluowały tak, aby były specyficzne dla pułapek. Geny korzeni, które kiedyś były używane do wyszukiwania i wchłaniania składników odżywczych z gleby, zostały teraz zarekwirowane w celu stworzenia enzymów potrzebnych do trawienia i wchłaniania składników odżywczych z ofiary. Geny używane niegdyś w gruczołach, które wydzielały nektar w celu przyciągnięcia owadów zapylających, zostały wezwane do pułapek, gdzie wytwarzają substancje wabiące zdobycz.
Większość roślin z liśćmi i korzeniami zawiera materiał niezbędny do przekształcenia się w mięsożerne. Naukowcy napisali, że trzystopniowy proces ujawniony w nowych badaniach pokazuje, jak z biegiem czasu starożytne „niemięsożerne rośliny wyewoluowały w najbardziej zręcznych zielonych łowców na planecie”.
- Na zdjęciach: Oczy pszczół i mięsożerne rośliny rozświetlają konkurs mikro-fotograficzny
- Obrazy: Malutkie życie ujawnione na oszałamiających zdjęciach mikroskopowych
- Galeria zdjęć: 7 silnych roślin leczniczych
Pierwotnie opublikowano w dniu .
OFERTA: Zaoszczędź 45% na „Jak to działa” „Wszystko o kosmosie” i „Wszystko o historii”!
Przez ograniczony czas możesz wykupić cyfrową subskrypcję dowolnego z naszych najlepiej sprzedających się czasopism naukowych za jedyne 2,38 USD miesięcznie lub 45% zniżki od ceny standardowej przez pierwsze trzy miesiące. Zobacz ofertę
Zobacz wszystkie komentarze (0)