Стародавні мохи заселили сушу, запозичивши гени у бактерій - вчені

Американські біологи виділили 39 сімейств генів, запозичених спільним предком мохів у бактерій, вірусів і грибів.

Прийнято вважати, що перші зелені рослини - так звані риніофіти - з'явилися на суші на початку ордовицького періоду, приблизно 480 мільйонів років тому

Група біологів під керівництвом Цзінь-Ліна Хуана з університету Східної Кароліни в місті Грінвілль (США) спробувала знайти "корінь" цих пристосувань, вивчивши геном найближчих сучасних родичів риніофітів - мохів Physcomitrella patens.

На думку, що предок риніофітів і мохів пристосувався до перебування на суші завдяки горизонтальному перенесенню генів, учених наштовхнули істотні відмінності в життєдіяльності водоростей і наземних рослин.

Горизонтальне перенесення генів являє собою обмін фрагментами ДНК між клітинами різних видів живих істот.

У ході дослідження вченим вдалося виділити в геномі Physcomitrella patens обривки вірусної, бактеріальної і грибної ДНК і вивчили їх природу і функції.

У цілому біологи виявили понад 900 "чужих" генів в генетичному матеріалі Physcomitrella patens, приблизно 120 з яких відповідали за пристосування до сухопутного способу життя. Біологи об'єднали їх в 57 функціональних сімейств і перевірили, чи присутні аналогічні гени в геномах папоротей, голонасінних і квіткових рослин.

На подив біологів, 18 сімейств "чужих" генів, виявлених в геномі моху, присутні і в ДНК водоростей. Це означає, що предки рослин "запозичили" ці гени задовго до виходу на сушу. Інші 39 груп генів присутні в геномах кількох видів сухопутних рослин. Очевидно, вони проникли в геном предків рослин під час їх пристосування до перебування на суші або в перші покоління після виходу з моря.

За словами вчених, кілька генів, успадкованих від бактерій, задіяні у процесах синтезу крохмалю, розкладання целюлози і транспортування поживних речовин між тканинами рослини, а гени грибів і вірусів - в захисті клітин від несприятливих умов навколишнього середовища.

Як вважають вчені, горизонтальний обмін генами між багатоклітинним предком рослин і мікробами був можливий завдяки тому, що їх статеві клітини не були настільки ж добре захищені від вторгнень, як гамети сучасних рослин.

Послідовність з декількох "вдалих" обмінів генами призвела до того, що деякі ордовицькі водорості стали досить пристосованими до перебування на суші і скористалися шансом освоїти новий світ.

Таким чином, Хуану і його колегам вдалося показати, що предки сучасних рослин отримали велику кількість генів від грибів, бактерій та інших мікроорганізмів при заселенні суші. Цілком можливо, що аналогічні процеси були характерні і для еволюції тварин. Автори статті планують перевірити цю гіпотезу в своїх наступних роботах.

Відзначимо, як повідомлялося раніше, нещодавно вчені виявили, що в озеро Каффенклуббен, розташоване на північ від Гренландії на широті 83° 37', через понад 2000 років повернулося життя - в другій половині минулого століття в найбільш північному прісноводному озері знову з'явилися водорості.