20.02.2012

У всех растений может быть единственный предок

Международная группа ученых проанализировала ДНК простейшей микроскопической водоросли и пришла к выводу, что у всех растений на Земле может быть один предок. Дискуссии среди ученых по поводу того, как появился первый вид растения 1.5 миллиардов лет тому назад, ведутся с 1960-х годов. Однако наиболее распространенная теория заключается в том, что у всего королевства растений был единственный предок, который сформировался в симбиозе пластиды с цианобактерией, и новое исследования укрепило эту гипотезу.

Пластиды – это класс органелл, в который входят хлоропласты. А хлоропласты содержат в свою очередь пигмент хлорофилла, который придает растениям и некоторым водорослям зеленый цвет и способен преобразовывать энергию света в энергию полезную для клетки в процессе, который известен как фотосинтез.

Пластиды обнаружены во всех зеленых растениях, глаукофитах и в красных водорослях и известны как первичные пластиды. Первоначально они являлись цианобактериями, а позже были внедрены в клетку. Глаукофиты – это группа микроскопических сине-зеленых водорослей, обнаруженных в пресных водах. Всего известно только 13 видов глаукофитов, и все они не похожи друг на друга. Водоросли были мало изучены специалистами, несмотря на предположения некоторых ученых о том, что они могут являться ближайшими родственниками современных водорослей.

Научно-исследовательская группа под руководством биоинформатика Даны Прайс из Ратгерского Университета в Нью-Джерси (США) проанализировала ДНК пластидов из глаукофитов водоросли вида Cyanophora paradoxa, одной из простейших водорослей, и сравнили результаты с пластидами других водорослей как красных, так и зеленых, а также с пластидами различных наземных растений.

Анализ ДНК пластиды C. paradoxa показал, что в ней сохранились следы эволюции, в ходе которой она превратилась из цианобактерии в водоросль, поскольку в растении содержались гены необходимые для брожения и биосинтеза крахмала. Однако ученые также обнаружили, что ДНК есть гены, которые подобны древним бактериям схожих с хламидиями.

Генетический анализ указывает на то, что инкорпорация цианобактерии, которая произошла однажды, была обусловлена взаимодействием между главной клеткой, фотосинтезирующей цианобактерией и бактерией схожей с хламидией. Цианобактерия именуемая сегодня пластида обеспечивала питание от солнечного света, и другая бактерия производила продукты фотосинтеза необходимого для главной клетки. Около 60 миллионов лет тому назад амеба, называемая тогда Paulinella, также объединилась с фотосинтезирующей цианобактерией, и теперь исследователи занимаются изучением этой амебы, чтобы лучше понять весь этот процесс. Сведения были опубликованы в журнале Science.

Источники:

1. glob-news.ru