Preboj zelenja na kopno

V današnjem Znanstvenem britoffu predstavljamo raziskavo obširne mednarodne skupine, ki je svoja dognanja opisala v znanstveni reviji Cell. V omenjenem članku so znanstveniki in znanstvenice med zelenimi algami iskali skupnega prednika vsega življenja na kopnem. Ta naj bi bil ključen pri prehodu življenja iz morja in pri njegovi poselitvi kopnega.

Prehod živih bitij iz morja na kopno pred približno 500 milijoni let velja za enega ključnih trenutkov življenja na Zemlji. Prvi organizmi, ki naj bi prešli iz morja na kopno in ga poselili, so bile rastline. Sledil je nastanek številnih vrst kopenskih rastlin.

V opisanem članku so znanstveniki in znanstvenice s pomočjo filogenetskih raziskav dokazali, da predstavnice alg iz družine Zygnematophyceae najverjetneje predstavljajo sestrsko skupino brstnic oziroma tako imenovanih višjih rastlin. To odkritje je bilo nekoliko nepričakovano, saj je zgradba celice pri predstavnikih družine Zygnematophyceae zelo preprosta. Večina predstavnikov je enoceličnih ali pa sestojijo iz nekaj preprostih filamentov. Predhodno so namreč kot najbližjega prednika višjih rastlin obravnavali vrste iz družin Charophyceae in Coleochaetophyceae, katerih zgradba je precej bolj kompleksna.

Presenečeni so bili tudi, ker so predhodne raziskave družine Zygnematophyceae pokazale, da naj bi prvotni prednik te družine alg izviral s kopnega. Da bi preverili do tedaj znana dejstva, so se lotili določanja genoma dveh vrst iz družine Zygnematophyceae, ki naj bi se pojavili že ob začetku nastanka te družine. Sekvencirali so vrsti alg Spirogloea muscicola in Mesotaenium endlicherianum.

Raziskovalce in raziskovalke je presenetila tudi družina genov GRAS, ki je pomembna pri uravnavanju rasti in razvoja rastlin. Ti geni imajo pomemben vpliv tudi na rastlinsko simbiozo in na obrambo proti biotskemu in abiotskemu stresu. Do nedavnega so skupino genov GRAS poznali le pri višjih rastlinah. S kasnejšimi genomskimi raziskavami so jih odkrili tudi pri družini alg Zygnematophyceae in pri bakterijah, ki živijo v zemlji. Rezultati nakazujejo, da bi alge te gene lahko prevzele od bakterij iz zemlje s horizontalnim genskim prenosom, ki naj bi se zgodil pred približno 580 milijoni let. Ti novo pridobljeni geni pa bi tako zelenju omogočili lažji spopad s stresnimi dejavniki ter olajšali njegov prehod in prilagoditev na kopenske razmere.

Ponedeljkov Zbritoff je spisala Nataša.