Больше 200 лет ученые размышляли о невероятном разнообразии и успехе цветущих растений, которые формируют основание нашей продовольственной системы и ответственны за заправку большой части разнообразия животных, которое мы видим сегодня.За прошлые тридцать лет исследователи показали, что у цветущих растений есть беспрецедентные темпы фотосинтеза. Это позволило им становиться быстрее и вытеснять папоротники и хвойные деревья, которые доминировали над экосистемами в течение сотен миллионов лет. Тайна к метаболическому успеху цветущих растений – их специализированные листья, которые облегчают более быстрые ставки поглощения углекислого газа и водного транспорта.
Но как цветущие растения были в состоянии построить листья, способные к этим высоким показателям испарения и фотосинтеза?Это новое исследование обеспечивает механизм.
Обыскивая литературу для данных, авторы утверждают, что эти анатомические инновации непосредственно связаны с размером их генома.Поскольку каждая клетка должна содержать копию генома завода, меньшие геномы позволяют клеткам быть меньшими, и если клетки меньше тогда, больше клеток (таких как специализированные для фотосинтетического метаболизма и водного и питательного транспорта) может быть упаковано в данный объем пространства. Кроме того, сокращая размер каждой клетки, водная и питательная поставка может быть произведена более эффективная.Сравнивая сотни разновидностей, исследователи нашли, что сокращение генома началось приблизительно 140 миллионов лет назад и совпало с распространением самых ранних цветущих растений во всем мире. «Цветущие растения – самая важная группа растений на земле, и теперь мы наконец знаем, почему они были так успешны», говорят они.
Хотя это исследование отвечает на главный вопрос, оно еще открывает дверь многим. Почему цветущие растения были в состоянии сократить свои геномы больше, чем другие группы завода?
Какие инновации в структуре генома и упаковку цветущие растения эксплуатировали? Как папоротникам и хвойным деревьям удалось уклониться от исчезновения несмотря на их большие геномы и клетки?