Очень необычное дерево Земли: его цветы меняют пол каждый сезон в течение 40 миллионов лет

Природа хранит невероятное количество тайн и одной из них является то, как растениям удается избегать самоопыления. Долгое время у ученых не было ответа на этот вопрос, пока они не обнаружили, что ореховые деревья эволюционировали, чтобы избежать такой путаницы: разделяют свои мужские и женские цветы во времени, причем цветы одного пола цветут первыми, а другого — вторыми, пишет IFLScience.

Первым, кто заметил это, стал Чарльз Дарвин. Именно он в 1877 году обнаружил, что ореховые деревья могут различаться по тому, цветут ли они женскими или мужскими цветами. Исследователи также обнаружили, что такое поведение наблюдалось как среди одомашненных ореховых деревьев, так и среди их диких сородичей. Любопытно, что соотношение женских и мужских цветов, как правило, составляет примерно 1:1.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Потребовалось еще столетие, чтобы ученые выяснили, что разгадка этого феномена сводится к одному генетическому локусу — это обнаружил аспирант Калифорнийского университета в Дэвисе Скотт Глисон. Однако ученым все еще не было известно, как именно это происходит.

В новом исследовании, проведенном под руководством аспиранта по популяционной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе Джеффа Гроха, ученые обнаружили то, что пролило свет на определение пола в семействе деревьев Juglandaceae, в которое входит грецкий орех, гикори и пекан.

В ходе исследования ученые собрали данные из программы по разведению грецкого ореха, а также с местных черных ореховых деревьев. Команда выяснила, какие из этих цветов были женскими, а какие мужскими, а затем секвенировали их геномы для поиска закономерностей, связанных с этим феноменом. Результаты показали, что для грецких орехов существует два варианта гена, который ученые идентифицировали. Также стало понятно, что именно этот ген влияет на то, какой пол будет первым во время цветения. Эта система была обнаружена минимум у девяти видов грецкого ореха, а также оставалась стабильной в течение поразительно долгого времени — минимум около 40 миллионов лет.

В исследовании также были рассмотрены деревья пекана. Результаты указывают на то, что у них тоже есть стратегия цветения, которая контролируется отдельным генетическим регионом, но в другой области генома, чем у ореховых деревьев. Ученые полагают, что у пекана система развилась на 10 миллионов лет раньше, чем у грецкого ореха.

Исследование показывает, что система, похоже, работает в пользу сохранения баланса 1:1 между женскими и мужскими деревьями. По словам Гроха, довольно нетипично, что деревья поддерживают эту вариацию в течение столь длительного времени.