06.11.2018

Предок однодольных растений рос в воде

Команда из двадцати биологов, представляющих США, Канаду, Колумбию и Бразилию, составила по генетическим данным родословное дерево однодольных растений и пришла к выводу, что их общий предок был водным растением.

Класс однодольных растений (Monocotyledones или Liliopsida) насчитывает несколько десятков тысяч видов, среди которых, например, орхидеи, лилии, злаки, пальмы, ландыш, нарцисс, алоэ, агава, ряска, спаржа, лук, гиацинт, ирис и многие другие. Общее название они получили из-за того, что в семенах этих растений содержится только одна семядоля, а не две. Также у них имеются и другие отличительные признаки, например, мочковатая корневая система или листья с параллельно идущими жилками. Самые древние окаменелости с представителями однодольных растений имеют возраст около 110 миллионов лет, а общий их предок, по расчетам генетиков, рос 137 миллионов лет назад.

В нынешнем исследовании сопоставлялись геномы хлоропластов у 545 однодольных растений, а также, для сравнения, у 22 двудольных. Основываясь на степени сходства ДНК, ученые построили родословное древо однодольных и оценили возраст отдельных его ветвей. Некоторые результаты расходятся с существовавшими ранее представлениями о классификации однодольных, например, бананы оказались более близкими родственниками имбиря, чем считалось ранее.

Наиболее важные результаты касаются происхождения однодольных. Наиболее близкие к ним группы двудольных растений, выявленные генетиками, свидетельствуют, что первые однодольные были водными растениями. Такая гипотеза впервые была высказана еще в XIX веке и всерьез рассматривается современными ботаниками, но теперь она впервые получила генетическое подтверждение. В дальнейшем ученые надеются уточнить картину, использовав уже не ДНК хлоропластов, а ядерную ДНК однодольных растений.

Водный образ жизни предка однодольных позволяет объяснить некоторые особенности их строения. Например, ветвящиеся жилки листьев у двудольных растений возникли, чтобы лист получил более прочный каркас и был способен противостоять гравитации. Для водного растения, каким был предок однодольных, это было неактуально, поэтому жилки на их листьях оставались параллельными. Зато им нужно было удерживаться под напором течения воды, поэтому листья однодольных охватывают стебель, а не прикрепляются к нему при помощи черешка. С водной жизнью предка однодольных связана и сравнительная неразвитость корневой системы.

Исследование опубликовал American Journal of Botany.

Источники:

1. polit.ru