Похожее на гриб растение прекратило фотосинтез, но процветает: как это возможно

Паразитическое растение, похожее на гриб, отказалось от механизма фотосинтеза, но все же нашло способ процветать. Ученые провели новый анализ семи видов Balanophora, который показал что эти необычные растения уменьшили свои пластидные геномы, или пластомы – части клеток, отвечающие за фотосинтез, – в 10 раз, сообщает Science Alert.

Осталось всего 16 тысяч пар оснований, что является рудиментарным остатком, бесполезным для преобразования солнечного света в энергию. А это процесс, от которого зависит жизнь большинства растений.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ученые нашли растение с редкоземельными элементами: как такое возможно

Вместо этого, Balanophora ориентируется на грибы, на которые похожи, и берет питательные вещества из корней растений, на которых паразитирует. В отличие от симбиотических грибов растение ничего не дает взамен.

«Balanophora утратила многое из того, что определяет ее как растение, но сохранила достаточно, чтобы функционировать как паразит. Это захватывающий пример того, как нечто настолько странное может эволюционировать из предка, который выглядел как обычное растение с листьями и обычной корневой системой», — заявила ботаник Петра Светликова из Окинавского института науки и технологий в Японии.

У Balanophora есть цветы и семена, но внешне она так похожа на грибы, что ученые решили узнать больше о ее эволюционном пути. Это сходство является примером конвергентной эволюции, когда два совершенно разных, неродственных вида развивают удивительно похожие признаки.

В ходе исследования ученые отобрали семи видов из 12 популяций, которые растут в Таиланде и Японии, и проанализировали их геном. Исследователи выяснили, что у Balanophora одни из самых маленьких пластомов, когда-либо зарегистрированных среди наземных растений, всего от 14 000 до 16 000 пар оснований, по сравнению со 120 000–170 000 парами оснований, типичными для большинства растений.

Но оставшийся пластом все еще матеболически активен, но не для фотосинтеза. Это говорит о том, что эти растения не содержат столько избыточных генов, как считалось ранее, а сохраняют достаточное количество своего пластидного механизма для поддержания необходимого метаболизма в паразитическом образе жизни.

Ученые также выяснили, что утрата пластома произошла у общего предка, до того, как Balanophora разделилась на множество отдельных видов. Виды Balanophora, изолированные на островах, впоследствии развили способность к бесполому размножению. У некоторых видов это единственный способ размножения.

Эта стратегия редко встречается в облигатных системах у растений. Ученые считают, что она повышает шансы паразита на создание новых популяций на островах, где найти партнеров — или даже подходящую среду обитания — может быть сложно.

Ранее ученые заявили о том, что усилия Китая, направленные на замедление деградации земель и глобального потепления путем посадки деревьев и восстановления лугов привели к масштабному и непредсказуемому перемещению воды по всей стране.