Эволюция размеров генома и динамика углекислого газа
Исследователи использовали размер устьичных клеток (замыкающих клеток) у ископаемых растений, чтобы предсказать, сколько ДНК содержала каждая клетка (размер генома). Они обнаружили, что колебания размеров генома в геологическом времени коррелируют с уровнями углекислого газа (CO2) в атмосфере.
Ископаемые замыкающие клетки раскрывают эволюцию размера генома
Поскольку размер генома и размер замыкающих клеток устьиц тесно связаны, учёные использовали размер ископаемых замыкающих клеток как показатель для отслеживания изменений размера генома за последние 400 миллионов лет (охватывая всю геологическую историю сосудистых растений). Результаты показывают, что эволюция размера генома была динамичной, с периодами как увеличения, так и уменьшения.
Размеры генома коррелируют с уровнями CO2
Сопоставление этих данных с известными колебаниями уровня атмосферного CO2 за тот же период выявило хорошую корреляцию: более крупные замыкающие клетки и, соответственно, предполагаемые размеры генома наблюдались в периоды с высоким содержанием CO2.
Наблюдаемая корреляция не означает, что уровень CO2 напрямую вызывает изменения размера замыкающих клеток и генома. Однако, поскольку замыкающие клетки играют ключевую роль в оптимизации газообмена у растений, результаты указывают на возможность того, что CO2 мог быть одним из факторов естественного отбора, ответственных за разнообразие размеров замыкающих клеток и геномов в современной флоре.
Поскольку конкретный размер генома растения может существенно влиять на то, где, когда и как оно живёт, понимание природы взаимосвязи между уровнем CO2 и размером генома становится всё более важным по мере роста концентрации атмосферного углекислого газа.