Недавнее исследование открыло интригующую информацию об эволюции биологии растений, фактически переписав историю их развития за последний миллиард лет.
Исследование, показывает, что растения постепенно развивали свой диапазон анатомических конструкций с течением времени, перемежаясь эпизодическими всплесками инноваций для преодоления и адаптации к экологическим проблемам.
Такие открытия опровергают давнее мнение о том, что, как и животные, фундаментальный диапазон типов растений развился в результате большого всплеска внезапных изменений на ранних этапах их эволюционной истории.
Соавтор исследования Филип Донохью, профессор палеобиологии Бристольского университета, сказал: «Хотя растения чрезвычайно разнообразны по своему устройству и организации, у них есть общий предок, который возник в море более миллиарда лет назад.
«Мы хотели проверить, действительно ли они эволюционировали с большим взрывом на ранних этапах своей истории или же их эволюция была более медленным и непрерывным процессом. Удивительно, но результаты показали, что эволюция растений представляла собой смесь: длительные периоды постепенных изменений прерывались короткими всплесками крупномасштабных инноваций, преодолевающих трудности жизни на суше».
Чтобы проверить эту теорию, команда ученых проанализировала сходства и различия 248 групп растений, начиная от одноклеточной прудовой пены и морских водорослей и заканчивая наземными растениями, включая все, от мхов и папоротников до сосен, хвойных и цветущих растений. Они также изучили 160 вымерших групп, известных только по летописи окаменелостей, включая виды из девонского региона Рини Черт, жившие более 400 миллионов лет назад.
Было проведено более 130 000 наблюдений путем разложения конструкций растений на их компоненты и регистрации присутствующих или отсутствующих в каждой из основных групп, живых и ископаемых. Компьютеризированные статистические методы измеряли общие сходства и различия между группами, а также то, как они менялись с течением времени.
Ученые также попытались выяснить, что привело к этим эволюционным инновациям, таким как появление спор, семян, корней, листьев, пыльцы и цветов.
Соведущий автор доктор Джеймс Кларк, научный сотрудник биологических наук в Бристольском университете, сказал: «Мы обнаружили, что изменения в анатомическом дизайне растений происходят в связи с событиями, в которых весь клеточный генетический состав удваивается. Это случалось много раз в истории эволюции растений в результате ошибок в процессе копирования генома, создавая дубликаты генов, которые могут свободно мутировать и развивать новые функции».
Но было обнаружено, что основные импульсы анатомической эволюции растений связаны с проблемой жизни и размножения во все более засушливой среде, связанной с постепенным выходом растений из моря на сушу.
Увлечение соавтора доктора Сэнди Хетерингтона эволюцией наземных растений началось, когда он был начинающим геологом в Бристольском университете, а теперь продолжается в его работе в Эдинбургском университете.
Он сказал: «В целом характер эпизодических импульсов в эволюции анатомических структур растений соответствует тому, что наблюдается в других многоклеточных царствах сложной жизни, таких как животные и грибы. Это говорит о том, что это общая модель и план сложной многоклеточной жизни с момента ее зарождения».
No comments:
Post a Comment