Исследователи выяснили, как растения выживают без солнечного света и полового размножения
Изучение паразитических растений Balanophora показало, что их геном пластид резко сократился у общего предка, а бесполое размножение развивалось независимо несколько раз, помогая колонизировать изолированные островные леса
Короткое резюме
Исследование растений рода Balanophora, полностью утративших фотосинтез и ведущих паразитический образ жизни, выявило глубокие генетические и репродуктивные адаптации. У всех изученных видов обнаружен резко редуцированный геном пластид — органелл, которые у зелёных растений отвечают за фотосинтез. Этот масштабный генетический сдвиг, по-видимому, произошёл у общего предка всей группы до её расхождения на виды. Несмотря на кажущуюся дегенерацию, пластиды остаются функциональными: в них активно транспортируются белки, что указывает на их сохранившуюся важную роль в клеточном метаболизме паразита.
Вторая ключевая адаптация — неоднократное независимое возникновение бесполого размножения (апомиксиса) в этой группе. Учёные полагают, что способность производить семена без оплодотворения развилась как стратегия, позволившая растениям успешно колонизировать цепочку островов от Японии до Тайваня, где партнёры или опылители могут быть редки. У некоторых видов апомиксис, вероятно, стал основным способом размножения, что обеспечивает выживание в изолированных и специфичных местообитаниях — крутых влажных лесах.
Работа объединила филогенетику, геномику пластид и экологию размножения, что позволило получить целостную картину эволюции этих необычных растений. Следующей целью исследователей является биохимическое изучение функций сохранившихся пластид, чтобы понять, какие именно метаболиты они производят и как поддерживают рост паразита внутри корней растения-хозяина.
Глубокая редукция генома пластид
У всех видов Balanophora обнаружен крайне сокращённый геном пластид, причём это масштабное изменение, вероятно, произошло однократно у общего предка всей группы
Сохранение функции пластид
Несмотря на потерю фотосинтетических генов, пластиды остаются активными органеллами, в которые импортируются белки, что указывает на их незаменимую, но изменённую роль в метаболизме паразитического растения
Повторное возникновение бесполого размножения
Апомиксис (образование семян без оплодотворения) независимо развивался несколько раз в роде Balanophora, что, вероятно, стало ключевой адаптацией для колонизации изолированных островных территорий с дефицитом опылителей или партнёров
Экологический контекст адаптаций
Стратегия бесполого размножения обеспечила репродуктивную надёжность в специфичных и фрагментированных местообитаниях — крутых влажных лесах, где растения появляются над землёй лишь на короткий период цветения
Текст сгенерирован с использованием ИИ
