Részben megfejtették a virágos növények eredetrejtélyét

2017.02.28. 10:51

Egy különleges, csak egyes afrikai sivatagokban őshonos növény genetikai kutatása segítségével francia tudósok részben megfejtették a virágos növények eredetének rejtélyét.

Darwin a virágos növények „irtózatos rejtélyének" nevezte a kérdést

"Sikerült egy részét megfejtenünk annak, amit Charles Darvin, az evolúció atyja a virágos növények "irtózatos rejtélyének" nevezett - mondta Francois Parcy, a CNRS francia nemzeti kutatóintézetnek a Grenoble-i Egyetemen dolgozó biológusa. A tanulmány a New Phytologist című szakfolyóiratban jelent meg.

A virágos növények a kréta időszakban, a zárvatermők árnyékában kezdték el viharos gyorsaságú fejlődésüketForrás: Wikimedia Commons

A növények több mint 400 millió éve terjedtek el a Földön, de a virágos növények csak 150 millió éve jelentek meg. Őket közvetlenül a nyitvatermők - ide tartoznak a jelenlegi tűlevelűek is - előzték meg, amelyek szaporodási módja jóval kezdetlegesebb. "Ezek a növények 'feltalálták' a magot, de a virágot még nem" - magyarázta Francois Parcy.

A virágos növények nagy újítók

A 300 millió évvel ezelőtt megjelent nyitvatermők nőivarú és hímivarú tobozok segítségével szaporodnak, amelyek között a szél hordja a pollent. Ez nem túl hatékony - hangsúlyozta Francois Parcy. A virágos növényeknél sok az újítás.

A 150 millió éves múltra visszatekintő virágos növényeknél sok volt az újításForrás: RIA Novosti/Vladimir Pesnya

A virágban a sziromlevelek és a csészelevelek által körülvéve egyszerre van jelen a hímivarú porzószál és a nőivarú termő. A magkezdemények pedig a termőben védve vannak.

Ez hihetetlenül hatékony szaporodási rendszer"

a kutató szerint.

Furcsa sivatagi növény sikertelen kísérlete

A virágos növények megjelenésének magyarázata után kutatva a tudósok egy különös nyitvatermő, az ezer évnél is hosszabb ideig élő velvícsia (Welwitschia mirabilis) génjeit tanulmányozták. A kizárólag csak Namíbia és Angola part menti sivatagaiban élő velvícsia egy rövid törzsből fejlődik ki, amelyen mindössze két nagy levél található.

Hímivarú Welwitschia mirabilis természetes élőhelyén, NamibiábanForrás: Wikimedia Commons/Thomas Schoch

Furcsa módon a hímivarú tobozaiban néhány steril magkezdemény és nektár található,

ami Parcy szerint arra utal, hogy a növény sikertelenül kísérletezett virág növesztésével.

Az endemikus (bennszülött) Welwitschia mirabilis élőhelye namibiábanForrás: Wikimedia Commons/Thomas Schoch

A Grenoble-i Alpok Egyetem, a lyoni 1. Claude Bernard Egyetem és a londoni Kew-i Királyi Botanikus Kertek együttműködésével készült tanulmány szerzői ennél a növénynél a virágok kialakulásáért felelős génekhez hasonló géneket találtak, amelyeknek a hierarchikus szerkezete is azonos.

A közös ős öröksége

"A virághoz nem csupán gének kellenek. Az is szükséges, hogy hálózatba épüljenek, az első gének aktivitása kiváltsa a második génekét, majd vízesésszerűen (kaszkád) a többiekét" - magyarázta Francois Parcy.

A Welwitschia mirabilis hímivarú tobozvirágaForrás: Wikimedia Commons/Cole Shatto


A virágos növények és zárvatermő rokonaik közötti génkaszkád felfedezése arra enged következtetni, hogy ez közös ősük öröksége - írta a CNRS.
A virágos növényeknek tehát nem kellett feltalálniuk a zárvatermő technikát. Az összerakós játék darabjai már megvoltak, és a virág kifejlesztéséhez használták fel" - hangsúlyozta Parcy.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK