Біологи створили "дерево життя" квіткових рослин на основі масштабного дослідження ДНК

Використовуючи геномні дані понад 9,500 видів квіткових рослин, біологи з Королівського ботанічного саду Кью (Велика Британія) склали карту еволюційних зв'язків між ними. Складене "дерево життя" допоможе вченим зібрати воєдино походження квіткових рослин і послужить основою для майбутніх зусиль щодо їхнього збереження, пише New Scientist.

Близько 90 відсотків наземних рослин – квітучі та плодоносні, і називаються покритонасінними. Квітучі рослини необхідні для підтримки екосистем Землі, наприклад, шляхом зберігання вуглецю та виробництва кисню, і становлять основну частину нашого раціону.

«Від них залежить саме наше існування. Ось чому нам насправді потрібно їх зрозуміти», – каже Вільям Бейкер, біолог Королівського ботанічного саду.

Останні вісім років Бейкер та його колеги працювали над упорядкуванням дерев життя, що описують еволюційні відносини між усіма родами рослин та грибів.

Почавши з квіткових рослин, команда розробила молекулярні зонди для пошуку 353 специфічних генів у ядрах всіх покритонасінних рослин. «Ядерний геном величезний. Тому нам довелося зосередитись на певному наборі генів», – каже Бейкер.

На даний момент дослідники секвенували гени 9,506 видів квіткових рослин, в основному використовуючи зразки з колекцій по всьому світу і загальнодоступних баз даних. Сюди входять майже всі відомі сімейства покритонасінних і близько 8,000 із 13,400 зареєстрованих родів. Деяким зразкам, відібраним для аналізу, понад 200 років.

Порівнюючи подібність послідовностей генів кожної квіткової рослини, дослідники змогли з'ясувати, яке місце вони займають на дереві життя.

«На сьогоднішній день це найбільш повний погляд на покритонасінні. Ми часто порівнюємо це з періодичною таблицею елементів. Це фундамент життя», – каже Бейкер.

Після своєї появи близько 140 мільйонів років тому покритонасінні рослини швидко процвітали, перевершивши голонасінні рослини без квіток і ставши домінуючим типом рослин у світі. Раптова поява різноманітності квіткових рослин у літописі скам'янілостей все ще залишається загадкою.

Розроблене дерево життя в майбутньому може також допомогти у пошуку рослин з фармацевтичними властивостями для нових ліків, а також оцінити, які з них можуть бути найбільш вразливими до зміни клімату.

"Це найновіша і найбільша еволюційна основа, що дозволяє проводити нові дослідження, наближаючись до механізмів, які дозволили квітковим рослинам захопити земну кулю", – прокоментував Райан Фолк з Університету штату Міссісіпі.

Нагадаємо, раніше вчені вперше зняли на відео те, як рослини спілкуються між собою.