Kiedy rośliny tworzą nowe gatunki :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Wyniki nowych badań rzucają światło na rolę układu immunologicznego w chorobie Alzheimera

Naukowcy pomagają rozwiązać zagadkę podwójnego zapłodnienia roślin kwitnących

Cel protokołu ustaleń: skrócenie czasu wprowadzania nowych technologii na rynek w dziedzinie badań nad TIK

Naukowcy wyjaśniają naturę kłopotów z pamięcią występujących w demencji

Wyniki nowych badań rzucają światło na dynamikę epidemii grypy

Badania pokazują, że rośliny pochłaniają więcej dwutlenku węgla pod zanieczyszczonym niebem

Wbrew powszechnej opinii, tempo specjacji roślin nie jest powiązane z uprzednim pojawieniem się nowej cechy fizycznej lub mechanizmu. Wyniki nowych badań międzynarodowych pokazują, że rośliny majstrują przy ustawieniach swojej wydajności i konfiguracji, aby tworzyć ulepszone wersje samych siebie. Odkrycia zaprezentowano w czasopiśmie American Journal of Botany.

Naukowcom z Heidelberskiego Instytutu Badań Teoretycznych (HITS) w Niemczech wraz z kolegami z Uniwersytetów Browna i Yale w USA udało się zrekonstruować filogenię roślin - historię zmian rodów organizmów na przestrzeni czasu. Dzięki rekonstrukcji drzewa życia, niemieccy i amerykańscy naukowcy rzucili nowe światło na proces ewolucji.

Rzeczą, która od pewnego czasu wprowadzała naukowców w konsternację był moment, kiedy klady rozpoczynają wykształcanie nowych gatunków. Klady to grupa roślin mających tego samego przodka. Naukowcy byli przekonani, że szybka specjacja zachodziła po rozwinięciu przez klady najpierw nowej cechy fizycznej lub mechanizmu, aby następnie rozpocząć tworzenie własnej gałęzi genetycznej.

Zdaniem zespołu najnowsze badania pokazują, że dopiero po osiągnięciu przez rośliny kwitnące etapu rozwoju, na którym powodzenie i tempo specjacji będą zoptymalizowane, główne rody roślin rozpoczynają szybkie wykształcanie nowych gatunków.

"Ewolucja nie jest taka, jaka wcześniej sądziliśmy" - wyjaśnia dr Stephen Smith, naukowiec z Uniwersytetu Browna, afiliowany również w HITS i naczelny autor artykułu. "To nie jest tak, że kiedy pojawia się kwiat to (szybko) zachodzi specjacja. Jest opóźnienie. I dzieje się coś innego. A mianowicie dochodzi jak gdyby do etapu rozwoju produktu."

Zatem jakie podejście jest najlepsze, aby dotrzeć do sedna tego zagadnienia? Zespół stwierdził, że kluczową rolę odgrywają tutaj metody obliczeniowe. "To dobry przykład tego, jak informatyka i inicjatywy w zakresie cyberinfrastruktury mogą przyczynić się do poszerzenia granic badań biologicznych" - wskazuje Alexandros Stamatakis z HITS, jeden z autorów artykułu.

Zespół obliczył największe drzewo ewolucyjne z uwzględnieniem 55.473 gatunków roślin kwitnących (tj. okrytozalążkowych). Linia genealogiczna obejmuje około 90% wszystkich roślin występujących na naszej planecie.

Naukowcy przeanalizowali profile genetyczne sześciu głównych kladów okrytozalążkowych, a mianowicie trawy (Poaceae), storczykowate (Orchidaceae), astrowate (Asteraceae), bobowate (Fabaceae), dwuliścienne właściwe (Eudicotyledoneae) i jednoliścienne (Monocottyledoneae). Stwierdzili, że Mesangiospermae - klad, który pojawił się ponad 125 mln lat temu - był wspólnym przodkiem tych gałęzi. Niemniej odkryli, że specjacja pojawiła się dopiero po pewnym czasie, a nie wokół prakorzenia. Należy zauważyć, że zespół nie był w stanie ustalić konkretnego momentu.

"Na wczesnym etapie ewolucji tych grup następuje rozwój cech, które często rozpoznajemy w celu ich wizualnej identyfikacji, niemniej ich szybka specjacja następuje dopiero po wykształceniu się tych cech" - zauważa dr Smith.

W artykule czytamy: "Te odkrycia są spójne z poglądem, że radiacje zazwyczaj rozpoczynają się długim 'lontem', a także z koncepcją, że początkowa innowacja umożliwia dalsze eksperymentowanie i ostatecznie ewolucję połączenia cech charakterystycznych, które napędzają główną radiację."

Przyszłe badania będą dążyć do ustalenia wyzwalaczy dobrodziejstwa specjacji i przyniosą informację o tym, jak rośliny rozwijają się szybciej i dystansują swoich "rówieśników".

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Rośliny wiecznie zielone lub rośliny zimozielone w botanice mianem tym określa się rośliny, u których występuje całoroczny przyrost nowych liści, przy czym stare liście zrzucane są stopniowo, także w okresie całorocznym lub wieloletnim, przez co roślina jest cały czas zielona, nigdy nie tracąc wszystkich liści. pełny tekst

Specjacja allopatryczna typ specjacji, czyli powstawania nowych gatunków, w której decydującą rolę odgrywa powstanie bariery geograficznej, uniemożliwiającej fizyczny kontakt pomiędzy rozdzielonymi populacjami. Przykładem takiej bariery może być powstanie rzeki lub krateru bądź też rozsunięcie się płyt kontynentalnych. Ponieważ nowo powstałe populacje nie mogą się ze sobą krzyżować, nie zachodzi między nimi wymiana genów, a ewolucja każdej populacji odbywa się niezależnie, nawet jeśli warunki środowiskowe w obu miejscach pozostają identyczne. Po pewnym czasie zmiany w obu populacjach mogą okazać się tak duże, że krzyżowanie się pomiędzy nimi jest niemożliwe (izolacja rozrodcza), co oznacza, że powstały nowe gatunki. pełny tekst

Rośliny wiecznie zielone lub rośliny zimozielone w botanice mianem tym określa się rośliny, u których występuje całoroczny przyrost nowych liści, przy czym stare liście zrzucane są stopniowo, także w okresie całorocznym lub wieloletnim, przez co roślina jest cały czas zielona, nigdy nie tracąc wszystkich liści. pełny tekst

Rośliny żyworodne gatunki roślin, które oprócz lub zamiast nasion, wytwarzają na organizmie macierzystym; kwiatach, liściach, w pachwinach liściowych, bulwiki albo rośliny potomne rozmnóżki. Prawdziwie żyworodnymi roślinami są namorzyny, których nasiona kiełkują już w owocu macierzystej rośliny. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".