Биологи создали “древо жизни” цветковых растений на основе масштабного исследования ДНК

Используя геномные данные более чем 9,500 видов цветковых растений, биологи из Королевского ботанического сада Кью (Великобритания) составили карту эволюционных связей между ними. Составленное “древо жизни” поможет ученым собрать воедино происхождение цветковых растений и послужит основой для будущих усилий по их сохранению, пишет New Scientist.

Около 90 процентов наземных растений – цветущие и плодоносящие, и называются покрытосеменными. Цветущие растения необходимы для поддержания экосистем Земли, например, путем хранения углерода и производства кислорода, и составляют основную часть нашего рациона.

«От них зависит само наше существование. Вот почему нам действительно нужно их понять», – говорит Уильям Бейкер, биолог Королевского ботанического сада.

Последние восемь лет Бейкер и его коллеги работали над составлением деревьев жизни, описывающих эволюционные отношения между всеми родами растений и грибов.

Начав с цветковых растений, команда разработала молекулярные зонды для поиска 353 специфических генов в ядрах всех покрытосеменных растений. «Ядерный геном огромен. Поэтому нам пришлось сосредоточиться на определенном наборе генов», – говорит Бейкер. 

На данный момент исследователи секвенировали гены 9,506 видов цветковых растений, в основном используя образцы из коллекций по всему миру и общедоступных баз данных. Сюда входят почти все известные семейства покрытосеменных и около 8,000 из 13,400 зарегистрированных родов. Некоторым образцам, отобранным для анализа, более 200 лет.

Сравнивая сходство последовательностей генов каждого цветкового растения, исследователи смогли выяснить, какое место они занимают на древе жизни.

«На сегодняшний день это наиболее полный взгляд на покрытосеменные. Мы часто сравниваем это с периодической таблицей элементов. Это фундамент жизни», — говорит Бейкер.

После своего появления около 140 миллионов лет назад покрытосеменные растения быстро процветали, превзойдя голосеменные растения без цветков и став доминирующим типом растений в мире. Внезапное появление разнообразия цветковых растений в летописи окаменелостей всё ещё остается загадкой.

Разработанное древо жизни в будущем может также помочь в поиске растений с фармацевтическими свойствами для новых лекарств, а также оценить, какие из них могут быть наиболее уязвимы к изменению климата.

«Это новейшая и величайшая эволюционная основа, позволяющая проводить новые исследования, приближаясь к механизмам, которые позволили цветковым растениям захватить земной шар», – прокомментировал Райан Фолк из Университета штата Миссисипи.

Напомним, ранее ученые впервые сняли на видео то, как растения общаются между собой.