Исследование показало, что первые растения на Земле, вероятно, были разветвленными
Изучая механизмы, ответственные за разветвление, команда определила, как, вероятно, выглядели первые наземные растения миллионы лет назад. Несмотря на принципиально разные закономерности роста, их исследования выявили общий механизм ветвления у сосудистых растений.
«В доминирующей группе цветковых растений встречается множество разнообразных форм, и садоводы знакомы с «прищипыванием» кончиков побегов растений, чтобы стимулировать рост боковых ветвей, что приводит к более густой общей форме. Однако, в отличие от цветковых растений, другие сосудистые растения разветвляются, разделяя верхушку побега на две во время роста — процесс, известный как «дихотомия»», - объяснила доктор Джилл Харрисон из Бристольской школы биологических наук.
Как древняя линия сосудистых растений, образовавшая угольные пласты в каменноугольную эпоху, ликофиты сохраняют наследственный образец дихотомического ветвления.
Используя хирургические эксперименты на ликофитах, исследователи из Бристольского университета обнаружили, что дихотомия регулируется транспортом ауксина на короткие расстояния и координируется в разных частях растения транспортом ауксина на большие расстояния.
Ученые получили данные о том, что ветвление как цветковых растений, так и ликофитов регулируется транспортом ауксина, и предполагают, что аналогичные механизмы присутствовали у самых ранних сосудистых растений около 420 миллионов лет назад.
Объединив эти находки с открытиями, сделанными в группе несосудистых, неветвящихся мхов, мы можем сделать вывод о том, как выглядели первые наземные растения около 480 миллионов лет назад.
Ранее лаборатория доктора Харрисона нарушила транспорт ауксина во мхе, заставив его разветвляться подобно самым ранним ветвящимся окаменелостям.
Вместе эти исследования подразумевают, что самые ранние наземные растения были разветвленными и что ветвление было утрачено в ходе эволюции несосудистых мхов.
Доктор Джилл Харрисон объяснила: «Озеленение земли растениями проложило путь для развития всей земной жизни, поскольку она давала пищу животным и кислород для дыхания, а разветвление было ключевым нововведением в излучении наземных растений. Наша работа подразумевает, что ветвление возникло раньше, чем предполагалось, что является важным эволюционным выводом».
Кроме того, тот факт, что растения, которые так отдаленно связаны, используют одни и те же генетические механизмы для регуляции ветвления, открывает большой потенциал для передачи знаний в области инженерии формы растений для повышения продуктивности и урожайности в будущем.
