Учёные нашли подсказки о том, как водные растения впервые заселили землю

Международная группа исследователей успешно секвенировала геном Penium margaritaceum, одноклеточного вида водорослей, который принадлежит к Zygnematophyceae, сестринской линии наземных растений, и дает много ключей к тому, как водные растения впервые колонизировали Землю.

Margaritaceum Penium. Прелоставил изображения: Корнельский университет.

Penium margaritaceum принадлежит к группе пресноводных водорослей, называемых чарофитами, и особенно к Zygnematophyceae, которые имели общего предка с первыми наземными растениями около 600 миллионов лет назад.



Чтобы перейти с воды на сушу, растения должны были защитить себя от высыхания и от ультрафиолетового (УФ) излучения, и они должны были развить структуры, чтобы поддерживать себя без плавучести, обеспечиваемой водой.

Профессор Корнельского университета Джоселин Роуз и ее коллеги из США, Канады, Болгарии и Германии обнаружили следы всех этих адаптаций в геноме Джоселин Роуз, что позволило получить представление о механизмах и генетике, необходимых ранним наземным растениям.

“Мы почти ничего не знали о геномах ближайших предков наземных растений, - сказал профессор Роуз.

"Теперь у нас есть захватывающее понимание последнего общего предка водорослей и наземных растений, и это позволяет биологам растений сделать вывод о происхождении молекулярных путей наземных растений, систем развития и биологических процессов и поместить их в контекст колонизации Земли способами, которые ранее были невозможны.”

Хотя некоторые водоросли из группы харофитов разветвлены и выглядят как ранние наземные растения, молекулярные данные показывают, что общий предок имел более простую нитевидную форму.

“Мы очень заинтересованы в том, почему простой план тела мог бы быть эволюционно выгоден", - сказал профессор Роуз.

"Penium margaritaceum живет на окраинах пресной воды и суши, в местах обитания, которые подвергают его периодам высыхания и регидратации, и это, вероятно, было ключевым фактором.”



Геном Penium margaritaceum больше, чем печально известный большой геном кукурузы и геном человека.

Он имеет высокую долю повторяющихся последовательностей, которые связаны с массивными дупликациями генов.

По сравнению с представителями более ранних дивергентных линий водорослей, у него есть генные семейства, сигнальные сети и адаптивные реакции, которые подчеркивают эволюционную траекторию к землеустройству.

Геном одноклеточной водоросли Penium margaritaceum дает представление о первых наземных растениях. Предоставил изображения: Jiao et al, doi: 10.1016 / j.cell.2020.04.019.

Они охватывают широкий спектр физиологических процессов и защитных клеточных свойств, таких как флавоноидные соединения и большие семейства модифицирующих ферментов, участвующих в биосинтезе, сборке и ремоделировании клеточной стенки.

“Один большой результат заключается в том, что мы нашли флавоноиды, химические вещества, которые могут защитить от ультрафиолетового излучения”,-сказал профессор Чжанцзюнь Фэй, научный сотрудник Института Бойса Томпсона и Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США.

"Раньше считалось, что эти соединения существуют только в наземных растениях. Мы обнаружили не только сами флавоноиды, но и некоторые части пути их биосинтеза, - сказал профессор Роуз.

"Penium margaritaceum-это одна клетка, но у нее есть огромные семейства белков, модифицирующих клеточную стенку”, - добавил он.

"Это предполагает очень сложный контроль структуры стенок, динамики и биомеханических свойств, которые могут быть столь же сложными, как и в многоклеточных землях.”

Результаты публикуются в ячейке журнала.

Источник

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter


65d5c25b

Собаки 7823 Татьяна Литвинова

Кане корсо. Любовь и преданность

Кане корсо – древняя итальянская порода, которая произошла от римской сторожевой собаки. «Cane» в переводе с итальянского языка – собака, a «corso» с точки зрения филологов происходит от греческого «kortos» – двор, огороженное место. По другой версии «corso»…

Собаки 3065 Владимир Поплавский

Кавказские овчарки в семье - друзья или монстры? (Ч.3)

Байра росла красивым щенком черного окраса, который потом преобразовался в темно-серый с белой грудью и белым воротником на шее. Белые гольфы на передних лапах покрылись темно-серыми крапинками и отчетливо стал заметен беленький кончик черного хвоста. С…

Собаки 8278 Наталия Бордунова

Американский бульдог. Нюансы: кормление, выращивание, воспитание

На континент эти собаки попали благодаря переселенцам. В Европе на собак этой породы обратили внимание люди, которые устраивали собачьи бои. В 1700-х годах они усердно искали новых гладиаторов и увидели бульдогов. В то время уже существовала порода английский…

Собаки 10917 Геннадий Куксов

Ротвейлер. Вязка и беременность

Для таких горе-хозяев хочу напомнить выдержку из племенного положения: «К вязке допускаются: кобели, достигшие возраста 24 месяца, прошедшие племенной смотр и получившие на сертификационной выставке оценку не ниже «отлично»; суки – достигшие возраста 20…

Кошки 1675 Вадим Дудченко

Как остановить выпадение шерсти у кошки и сохранить бытовую технику в рабочем состоянии

Если ваша кошка имеет блестящую и мягкую шерстку, то можно быть уверенным – ваш питомец проблем со здоровьем не имеет. Но каждый хозяин может столкнуться с данной проблемой, она повсеместно распространена. Факторы, по причине которых ваш питомец может…

Кошки 2857 Лариса Семикова

Не будите в кошке зверя!

Систематика кошачьих диктует разделение всех диких кошек на больших и малых. Принцип разделения достаточно условный. За его основу взята способность больших кошек рычать, малые же этого не могут. Также ранее считалось, что только малые кошки могут мурлыкать.…

Кошки 2383 Лариса Хренова

Бурма. Кошка с поцелуями солнца

История этой породы уходит далеко на Восток. Первое упоминание о бурманских кошках можно найти в древней книге «Стихов о кошках», которая хранится сейчас в музее Бангкока. По разным сведениям, эта книга была написана между 1350 и 1750 годами, в ней…

Кошки 4635 Светлана Старушенко

Бенгальская кошка. Ручной леопард в доме

Меня всегда восхищала красота и грация диких животных. Однажды на страницах журнала «Кошки» я увидела фотографию потрясающе красивого животного, больше похожего на маленького леопарда. И не смогла остаться равнодушной! Как оказалось, это была бенгальская…

Аквариум 4309 Лариса Семикова

Неповторимое очарование моллинезий

Так выглядит родина небольшой, хорошо известной аквариумистам рыбки – моллинезии (пецилии) велифера (Poecilia velifera). Эта рыбка – прародительница множества разновидностей аквариумных моллинезий. Близкие моллинезии велифера виды – Poecilia sphenops,…

Аквариум 1456 Вадим Дудченко

Какие бывают виды декораций для аквариумов

Если ваше любимое домашнее животное - это рыбки, то вы наверняка задавались вопросом обустройства их жилья. Красиво украшенный аквариум может стать отличным элементом декора в комнате и ее главным акцентом.

Аквариум 3537 Лариса Семикова

Рыбка с нелегкой судьбой

Странно, уж сколько аквариумных рыбок я перевидала на своем веку, уж скольких с горечью похоронила. Казалось бы, закаленная, ничем не проймешь. А все равно, нет-нет, нежданная сентиментальность вдруг заполнит душу, как ряска весенний водоем. И вот уже,…

Аквариум 4894 Лариса Семикова

Красный попугай. Рыбка-революционер

Возможно, схожесть с птицей рыбке придавала изогнутая нижняя губа, напоминающая клюв. Необыкновенных красавцев презентовала тайваньская рыборазводная фирма.

Дикие животные 26159 Светлана Мауэр

Страшный зверь ласка

Первое, что выделяет ласку среди других хищников, это ее размеры. Взрослый зверек в среднем весит 70-100 г, самочки меньше самцов примерно на 1/3. Правда, в зависимости от мест обитания, встречаются подвиды ласки, весящие целых 200 г. Но в наших краях такие…

Экзотеррариум 2669 Зоя Берест

Бесхвостые амфибии

Первыми можно увидеть лягушек, с громким всплеском плюхающихся в воду при вашем приближении. Вынырнув, они выставят глаза-перископы, чтобы разглядеть, кто их напугал. В Украине обитают три вида Зеленых (водяных) лягушек, но в прудах Голосеева живет лишь…

Дикие животные 2915 Руслан Подгорный

"Папик" Казимир и его молодая подруга Рикки

Бегемот, или гиппопотам, – поистине удивительное животное, которое раньше жило практически на всем юге Африки, а сейчас находится на грани исчезновения. На сегодняшний день в мире осталось около 140 тысяч особей, и их численность продолжает сокращаться.…

Экзотеррариум 107 Вадим Дудченко

Экзотический домашний питомец - мышь-малютка

Удивительно, но мышь-малютка является самым маленьким млекопитающим в мире. Особенности поведения делают ее одним из самых интересных мелких домашних питомцев.

Дикие птицы 3508 Генадiй Фесенко

Жовна чорна

Зустріч з жовною у лісопарку міста – це завжди невеличка подія. У сіруватий незатишний зимовий день, коли налітає різкий дошкульний вітер і раз-по-раз обсипає сніговою крупою, в грабовому лісі геть похмуро. Стовбури дерев чорніють, перемішано розбрівшись по…

Птицы 2948 Елена Гоенко

Путешествуем вместе с птицей

Многие виды птиц находятся под угрозой исчезновения, причем одним из основных факторов, который угрожает их существованию, является международная торговля. Поэтому ввоз таких птиц на территорию Украины и вывоз их за ее пределы регулируется в соответствии с…

Дикие птицы 4065 В. С. Гавриленко

Когти, острые когти и очень острые когти

Хищный, загнутый и заостренный книзу клюв приспособлен к раздиранию пойманной жертвы, а вот ловят они добычу и умерщвляют не чем иным, как когтями, приводимыми в действие мышцами мускулистых ног. Среди нашей орнитофауны особенно преуспели в выращивании когтей…

Дикие птицы 2990 В. С. Гавриленко

В теплые ли края летят перелетные птицы?

Так зачем же лететь в теплые края, когда корм под боком, а спрятаться от лисички, волка или другого хищника можно и на воде? Страшноват двуногий волк – человек с ружьем, который, к тому же, вооружился не только огненной палкой, мобильным телефоном,…

Статистика



Журналы

Top
Если нашли ошибку, выделяете её мышкой и нажимаете сочетание CTRL+ENTER