Tavirózsa: hiányzó láncszem a virágos növények evolúciójában

Az evolúciós biológia egyik nagy rejtélye, hogyan váltak el a mai zárvatermők (virágos növények) 150 millió évvel ezelőtt a legközelebbi rokonaiktól, a nyitvatermőktől.

A nyitvatermők magokkal rendelkeznek ugyan, de terméssel nem (ilyenek például a fenyőfák). A tavirózsa (Nuphar polysepalum) vizsgálata most talán közelebb viheti a kutatókat a kérdés megoldásához.

A tavirózsának diploid endospermiuma van, ami átmenetet alkot a haploid nyitvatermők és a triploid zárvatermők között.

A virágos növények egyik jellegzetes tulajdonsága, hogy a magjuk két részből áll: embrióból (ez a megtermékenyített petesejt), és egy táplálószövetből (endospermium), aminek az a feladata, hogy táplálja az embriót.

Az összes zárvatermőnek triploid endospermiuma van, vagyis minden kromoszómából három másolatot tartalmaz: kettőt az anyától és egyet az apától. Ez jelentős eltérést mutat a nyitvatermők magjaitól, amelyeknél a táplálószövet haploid, vagyis csak egyetlen másolatot tartalmaz mindegyik kromoszómából. Az endospermium kialakulásának a kérdése már nagyon régóta izgatja az evolúciókutatókat.

A Colorado Egyetem munkatársainak választása azért esett a tavirózsák családjára, mert a fosszilis maradványok és a legújabb molekuláris kutatások alapján egyaránt a legősibb virágos növények közé helyezhető ez a csoport.

Az embrió és az endospermium sejtjeinek a fluoreszcens mikroszkópos DNS vizsgálata során felfedezték, hogy a tavirózsának diploid endospermiuma van. Ez egy-egy kromoszómát tartalmaz mint az anyától, mind az apától, vagyis átmenetet alkot a haploid nyitvatermők és a triploid zárvatermők között.

Az endospermiumok eredetének és genetikai összetételének a megértése alapvetően befolyásolhatja a világ táplálékellátását. Az emberiség által elfogyasztott kalóriamennyiség két-harmad része ugyanis az endospermiumokkal töltött magokból tevődik össze.

A búza, a zab és az árpa mindegyike a zárvatermők közé tartozik. Az endospermium eredeti feladata a növényi embrió táplálása, de nem elhanyagolható az egész emberiség táplálásában játszott szerepe sem.

Dulai Alfréd