Как ярко-зеленый пух на камнях приречной территории или живущий ковер на лесных подстилках, мхи упиваются своей относительной простотой, испытывая недостаток в корнях, семенах и цветах, типичных для большинства наземных растений. Все же первый анализ генома мха показывает, что мхи удивительно сложны с 35 000 потенциальных генов – еще 10,000, чем первое упорядоченное наземное растение – и массой уникальной адаптации, не найденной в других зеленых «сухопутных жителях». И из-за того, где мхи падают на дерево растительного семейства, те гены являются разоблачающими, как растения пробились на землю.Мхи, вместе с hornworts и печеночниками, являются примитивными растениями, названными мохообразными растениями.
Они отличались от предков цветковых растений больше чем 450 миллионов лет назад. Растения получили свое начало в воде, и движение на землю подобными морским водорослям предками было довольно сложно, требуя развития способности иметь дело с колебаниями температуры и доступа для полива, а также к более интенсивному солнечному свету. Мхи предприняли шаги для привыкания, но никогда не развивали определенные особенности, такие как сосудистые ткани, которые могли транспортировать воду и семена, которые могли пережить засухи, это в конечном счете появилось в цветковых растениях.
Путем упорядочивания генома экстенсивно изученного мха металлические кружки Physcomitrella и сравнения его с упорядоченными геномами риса, цветковое растение Arabidopsis и морские водоросли единственной клетки, международная бригада были в состоянии посмотреть на то, на что был похож наследственный геном наземного растения.Их первое удивление, говорит, что биолог развития Ральф Куэтрано из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, Миссури, был изобилием генов. Некоторые из них, такие как гены, помогающие мхам возвратиться к жизни, иссякнувшись, разделены с другими наземными растениями и так развитые еще ранее в развитии растения.
Дополнительные гены нехватки воды предполагают, что металлические кружки P. развили независимые способы иметь дело с дефицитами воды также, говорит Куатрано. Мох также имеет дополнительные гены для репарации ДНК для преодоления ущерба, причиненного солнечным светом.Кажется вероятным, что предок металлических кружков P. подвергся дублированию целого генома рано в его истории, Куатрано отмечает, возможно освобождая некоторые гены для принятия новых функций.
Приблизительно 20% генов мха являются в новинку для исследователей и вероятно определенными для мха, сообщают Куатрано и его коллеги онлайн 13 декабря в Науке.Уильям «Нед» Фридман, эволюционный биолог в университете Колорадо, Валуна, взволнован потенциалом генома мха для раскрытия подсказок о том, как растения достигли перехода к земле.
Однако как эволюционный биолог Памела Солтис из университета Флориды, Гейнсвилла, указывает, исследователи генома только коснулись дерева растительного семейства. Рыба и люди представляют о том же эволюционном расстоянии как рис и мох.
Это означает намного больше последовательных потребностей быть сделанным, прежде чем прыжок от воды для приземления сможет быть полностью понят, говорит она.