Все новости

Крупные тропические цветы заподозрили в краже генов у их хозяев

Об этом рассказала расшифровка генома одного из представителей раффлезиевых – саприи гималайской
Раффлезия REUTERS/Russell Boyce
Описание
Раффлезия
© REUTERS/Russell Boyce

ТАСС, 22 января. Ученые расшифровали ДНК тропических цветов-саприй, которые известны необычно крупными и яркими соцветиями. Статью с описанием работы опубликовал научный журнал Current Biology.

"Существование саприй – настояще биологическое чудо. Они избавились от столь большого количества вещей, которые мы привыкли ассоциировать с растениями, однако при этом они не покинули пределы этого царства", – рассказал один из авторов исследования, профессор Гарвардского университета Чарльз Дэвис.

Некоторые растения в далеком прошлом потеряли способность к фотосинтезу и самостоятельной добыче питательных веществ, научившись паразитировать на других растениях и даже грибах. Чаще всего такие растения можно встретить в густых лесах – там, где другие подобные организмы не могут выжить. Яркий пример подобных растений – орхидеи, цветы умеренного и тропического климатического пояса. Они паразитируют на грибах и лианах, которые снабжают орхидеи питательными веществами и минералами. 

Самыми заметными и экзотическими паразитическими растениями традиционно считают цветы из семейства раффлезиевых, которые растут в тропических лесах Восточной и Юго-Восточной Азии. Это очень большие цветы (диаметр некоторых достигает метра и более), они паразитируют на различных растениях из семейства виноградовых.

Как правило, у всех раффлезий ярко красный цвет и необычный запах гниющего мяса. Ученые предполагают, что с его помощью раффлезиевые привлекает как опылителей мух, а не пчел или других насекомых. В отличие от многих других растений, у этих цветов нет корней, стебля, листьев или других частей, традиционно отвечающих за выработку питательных веществ или их транспорт.

Геном крупнейших цветов мира

Дэвис и его коллеги заинтересовались, как подобный "стиль" жизни мог повлиять на структуру генома раффлезий и характер их эволюции. Для ответа на этот вопрос ученые отправились в экспедицию в Тайланд, где собрали образцы одного из вида этих цветов, саприи гималайской (Sapria himalayana).

Расшифровав их геном, ученые обнаружили, что он очень длинный и на 80-90% состоит из множества повторяющихся участков. Поэтому пока ученые не могут точно определить его размер: по предварительным оценкам он сопоставим с человеческим.

Несмотря на это, саприи в ходе эволюции потеряли рекордное количество генов как по сравнению с обычными растениями, так и другими паразитами. По словам исследователей, в геноме этих растений есть меньше половины тех участков ДНК, которые раньше считались критически важными для выживания растений, в том числе и гены, которые отвечают за фотосинтез, реакцию на стресс, производство крахмала и ряд других важнейших функций.

При этом, что интересно, значимую долю генома, около 1,8%, саприи украли у растений, на которых они паразитируют. Вероятно, они поглощали обрывки их ДНК и интегрировали в свой геном. Ученые предполагают, что блалгодаря этому раффлезиевые приспособились к паразитированию на своих хозяевах.

Дальнейшее изучение их генома, по словам Дэвиса и его коллег, поможет понять, как саприи и другие раффлезиевые избежали вымирания за десятки миллионов лет паразитической жизни. Кроме того, генетики надеются понять, почему геном этих растений стал таким большим.