Переходная форма от водорослей к надземным растениям

Одной из ключевых точек в эволюции был переход от водорослей к наземным формам флоры. Но помимо этих двух крупных групп растений существует еще одна, представляющая особый интерес для исследователей — виды, являющиеся чем-то вроде переходной ступени. Один из таких видов — маршанция изменчивая (Marchantia polymorpha), представитель отдела печеночных мхов.

Это причудливое растение, растущее во влажных местах, лишено полноценных корней, побегов и листьев и образует слоевище, однако имеет черты, не свойственные водорослям. Ученые из США, Японии и Австралии изучили геном маршанции, чтобы выяснить, какая наследственная информация помогла ей обрести черты, свойственные высшим растениям, и с какими анатомическими и физиологическими особенностями это связано.

В результате расшифровки генома маршанции ученые обнаружили наследственную информацию, отвечающую за производство гормона ауксина, играющего важную роль в регуляции роста и развития, а также гены, помогающие защищаться от ультрафиолета (предположительно, они были получены от древних почвенных микробов).

Однако, главным открытием стали гены, кодирующие ферменты для развития клеточных стенок растений. Клеточные стенки высших растений, в отличие от водорослей, содержат лигнин, который придает тканям растений прочность, а также позволяет им справляться со стрессами. Кроме того, были отмечены некоторые сходства в способе деления клеток.

Еще один важный механизм, обнаруженный у маршанции, связан с биосинтезом абсцизовой кислоты — стрессового гормона, помогающего переносить засуху. Подобные физиологические реакции наблюдаются у всех высших растений и появились, когда первые представители надземной флоры начали осваивать сушу.

Существование растений наподобие маршанции изменчивой позволяет более подробно изучить эволюцию растений, а также понять историческую функцию тех или иных генов, которые встречаются в современном растительном мире.