V roce 1994 objevili turisté skupinu podivných stromů rostoucích v údolí v národním parku Wollemi, asi 100 km západně od Sydney v Austrálii. Jeden turista informoval přírodovědce z Park Service, který pak ukázal vzorky listů botanikovi. Nakonec se zjistilo, že představují starověký druh, který byl v podstatě zamrzlý v čase od doby, kdy se po Zemi potulovali dinosauři.
Někteří nazývají „živoucí fosílií“ borovice Willemme (Williamia nobilis) je téměř totožná s dochovanými pozůstatky pocházejícími z paleolitu Období křídy (před 145 miliony až 66 miliony let). Ve volné přírodě nyní zbylo pouze 60 těchto stromů a tito tvrdohlaví přeživší jsou ohroženi lesními požáry v regionu. Byl Předpokládá se, že vyhynul Asi před 2 miliony let.
Vědci z Austrálie, Spojených států a Itálie to nyní udělali Dekódujte jeho genom, zdůrazňující jejich jedinečný vývoj a reprodukční návyky a také napomáhající úsilí o ochranu. Článek byl publikován v předtiskové databázi bioRxiv 24. srpna a nebyl recenzován.
Příbuzný: V nejhlubším kaňonu světa se nachází nejvyšší strom v Asii a čínští vědci ho právě objevili
Borovice Má 26 chromozomů Obsahuje úžasných 12,2 miliard párů bází. Pro srovnání, lidé mají jen asi 3 miliardy párů bází. Navzdory velikosti jejich genomu mají borovice Willem extrémně nízkou genetickou rozmanitost, což naznačuje existenci úzkého hrdla (když populace dramaticky poklesla) asi před 10 000 až 26 000 lety.
Ve skutečnosti si rostliny nevyměňují mnoho genetického materiálu. Zdá se, že zbývající stromy se rozmnožují většinou klonováním prostřednictvím řezání, kdy přísavky vylézají ze základny a stávají se novými stromy.
Jejich vzácnost může být částečně způsobena velkým počtem transposonů nebo „skákacích genů“ – úseků DNA, které mohou změnit své umístění v genomu. Tyto prvky také představují velikost genomu. „Nejmenší rostlinný genom a největší rostlinný genom mají zhruba stejný počet genů,“ řekl pro Live Science Gerald Schoenknecht, ředitel výzkumného programu rostlinného genomu Národní vědecké nadace. „Velké rozdíly ve velikosti obvykle pocházejí z transpozonů.“ Schönknecht nebyl zapojen do výzkumu, ale National Science Foundation poskytla finanční prostředky.
jako Transpozony Skokem do nových pozic mohou změnit sekvenci „písmen“ v molekule DNA, a tím způsobit nebo zvrátit genové mutace. Mohou s sebou nést funkční DNA nebo změny DNA v místě inzerce, což má zásadní vliv na evoluci organismu.
Pokud transpozony způsobují škodlivé mutace, mohou přispět k poklesu populace v důsledku změny klimatu a dalších faktorů, uvedli vědci. Tyto stresující podmínky mohly přimět rostlinu k přechodu na klonální reprodukci. Vzhledem k tomu, že zvýšení transpozonů je spojeno se sexuální reprodukcí, změna v asexuální reprodukci může snížit možnost, že zavedou škodlivé mutace. Paradoxně, zatímco stromy byly stále závislé na sexuální reprodukci, transpozony mohly hrát roli ve zvyšování genetické diverzity, a tak je učinit alespoň dočasně odolnějšími vůči měnícím se podmínkám.
„V 99 % všech případů mutace pravděpodobně nejsou dobrý nápad,“ řekl Schocknecht. „Ale během milionů let může to 1%, které pomáhá, posunout druh dopředu. V tomto případě to mohla být trochu výhoda.“
Dekódování genomu také odhalilo, proč je wollemie tak náchylná k nemocem – zejména, Phytophthora cinnamomiJe to patogenní vodní plíseň, která způsobuje odumírání. Geny stromu odolné vůči chorobám jsou potlačeny typem RNA, který je spojen s vývojem širších listů. Borovice lipové mají na rozdíl od většiny jehličnanů široké jehlice.
Vývoj širších listů proto mohl potlačit odolnost vůči chorobám a otevřít tento druh patogenním hrozbám, které mohli neúmyslně vystopovat turisté, kteří chráněnou oblast nelegálně navštívili. P. cinnamomi Běžný u kulturních rostlin.
Ačkoli ve volné přírodě zůstaly pouze čtyři malé populace, byly borovice hojně rozmnožovány botanickými zahradami a dalšími institucemi ve snaze je zachovat a studovat jejich jedinečnou biologii. Tento druh je považován za kriticky ohrožený Od Mezinárodní unie pro ochranu přírody.
Analýza genomu borovice wollemi není tedy jen akademickou kuriozitou, ale má vážné důsledky pro přežití tohoto druhu.
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
