Геномы гигантских кактусов раскрыли их запутанную историю
Ученые секвенировали полные геномы четырех видов колонновидных кактусов: сагуаро, органной трубы, сениты и кардона. К удивлению исследователей, их родственные связи оказались не такими прямыми, как можно предположить по схожей форме.
Сложности классификации: Семейство кактусов (1 438 видов, обитающих только в Америке) и особенно гигантские кактусы, такие как сагуаро (высотой более 75 футов), крайне сложно классифицировать. Ученые расходятся в оценках количества родов в 10 раз.
Причина путаницы: Оказалось, что схожие черты (суккулентность, колонновидная форма) развивались независимо в разных линиях — это параллельная эволюция. Ученые построили отдельные генеалогические деревья для каждого общего гена и обнаружили, что их истории «перемешаны».
Два ключевых фактора:
- Долгое время поколений: Кактусы, такие как сагуаро, могут жить 150 лет и более, что затрудняет определение родственных связей даже при наличии полных геномов.
- Гемиплазия: Сходство (например, сочная мякоть) часто возникало не из-за появления новых генов, а из-за случайной утраты древних генов в одних видах при их сохранении в других. Этот феномен (неполная сортировка линий) внешне выглядит как параллельная эволюция.
Значение: Исследование важно для сохранения многих исчезающих видов кактусов, теряющих среду обитания. Непонимание их истинного родства осложняет природоохранные усилия. Работа также подчеркивает сложность интерпретации эволюции, когда молекулярные данные можно ошибочно принять за доказательство параллельной эволюции.