Реконструирован геном первого наземного организма, который появился на суше 550 млн лет назад
Международная исследовательская группа, в которую вошли ученые Еврейского университета Иерусалима, расшифровала геномный код самых первых наземных организмов и описала их механизм адаптации. С этих организмов началась та форма жизни, к которой принадлежат все наземные организмы, в том числе и люди.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Genetics.
Возглавивший исследование Янбина Инь из Университета Небраски-Линкольна говорит: "Исследование отвечает на фундаментальный вопрос о том, как самые ранние наземные растения произошли от пресноводных водорослей".
Вся нынешняя растительная жизнь на суше возникла в результате одного эволюционного события, когда древние пресноводные водоросли адаптировались к наземным условиям. Первые наземные растения появились на суше около 550 миллионов лет назад. Их появление радикально изменило и сушу, и атмосферу нашей планеты. Они стали началом всей наземной жизни, включая животных и людей.
Исследователи работали с четырьмя штаммами водорослей рода Zygnema. Водоросли Zygnema принадлежат к классу Zygnematophyceae, ближайшим из ныне живущих родственников наземных растений. Этот класс пресноводных и полуназемных водорослей насчитывает более 4000 описанных видов.
Ученые создали полные геномы этих организмов на уровне целых хромосом. После того, как геномы Zygnema были получены, ученые сравнили их с геномами других растений и водорослей. Это сравнение выявило особенности Zygnema: избыток ферментов клеточной стенки и факторов реакции на окружающую среду. Вероятно, эти особенности и стали решающими для наземной адаптации Zygnema.
Хотя эта адаптация произошла достаточно быстро (по эволюционному времени), водоросли к ней долго "готовились". Ученые показали, как генетические строительные блоки, возникшие за миллионы лет до появления наземных растений, изменялись у предков растений и водорослей, и как эволюционировали молекулярные механизмы.
В результате пресноводные водоросли приспособились противостоять трудным наземным условиям: высыханию, облучению ультрафиолетом и замораживанию, и на Земле полмиллиарда лет назад по берегам рек и пресноводных озер появился зеленоватый налет. Жизнь на суше начала развиваться.