Как цветы завоевали мир

Ученые считают, что разгадали загадку, которая озадачила даже Чарльза Дарвина: как цветы развивались и распространялись, став доминирующими растениями на Земле.

Цветковые, или покрытосеменные, составляют около 90% всех видов живых растений, в том числе большинство съедобных культур.

В далеком прошлом они опередили своим распространением такие растения, как хвойные и папоротники, которые существовали задолго до их появления. Но как это им удалось - остается загадкой.

Новые исследования показывают, что речь может идти о размере генома: чем он меньше, тем растение выносливее.

"Это действительно сводится к вопросу о размере клеток и о том, как построить маленькую клетку и сохранить все харктеристики, необходимые для жизни", - говорит Кевин Симонини из Государственного университета Сан-Франциско в Калифорнии, США.

"Ужасная тайна"

Сотни миллионов лет назад на Земле господствовали папоротники и хвойные. Затем, около 150 млн лет назад, появились первые цветковые растения.

Они быстро распространились по всему миру, изменив ландшафт от приглушенного зеленого до буйства ярких красок.

О причинах невероятного успеха и разнообразии цветковых растений дискутируют на протяжении веков.

Чарльз Дарвин сам называл это "ужасной тайной". Он опасался, что этот очевидный внезапный скачок может поставить под сомнение его теорию эволюции.

Кевин Симонини и его коллега Адам Родди из Йельского университета исследовали важность размера генетического материала растения - генома.

Биологи анализировали геномы сотен растений из Королевского ботанического сада Кью: цветковых растений, голосеменных (группа растений, в которую входят хвойные и гинкго) и папоротников.

"Весомые доказательства"

Ученые также сравнили размер генома с анатомическими особенностями, такими, как большое количество пор на листьях.

Это дает "весомые доказательства" того, что успех и быстрое распространение цветковых растений по всему миру объясняется "уменьшением генома".

Уменьшая размер генома, который содержится в ядре клетки, растения могут строить небольшие клетки.

Покрытосеменные, или цветковые растения, имеют больше прожилок и пор в своем листке, что увеличивает их производительность.

Соответственно, они активнее осуществляют фотосинтез - процесс, с помощью которого растения используют энергию света для преобразования углекислого газа и воды в глюкозу и кислород.

Исследователи утверждают, что уменьшение генома произошло только в покрытосеменных, и это было "необходимым условием для быстрых темпов распространения среди растений".

После этого исследования, опубликованного в журнале PLOS Biology, возникают другие вопросы.

Например, почему цветковые растения способны уменьшить свои геномы больше, чем другие?

И почему папоротники и хвойные деревья до сих пор существуют, несмотря на их большие геномы и клетки?