Гены, заимствованные у бактерий, позволили растениям выйти на сушу
Переход растений из воды на сушу стал возможен благодаря горизонтальному переносу генов от почвенных бактерий к водорослям. К такому выводу пришла международная группа учёных из Канады, Китая, Франции, Германии и России.
«Это одно из важнейших событий в эволюции жизни на нашей планете — без него нас, как вида, не существовало бы», — заявил соавтор исследования Гейн Ка-Шу Вонг, профессор Университета Альберты. — «Выход жизни из воды на сушу — наземная колонизация, или terrestrialization — начался с растений, а затем последовали животные и, конечно, люди. Наше исследование показывает, как произошёл этот первый шаг».
Механизм перехода
Переход стал возможен, когда гены почвенных бактерий были переданы водорослям в процессе горизонтального переноса генов. В отличие от вертикального переноса (например, от родителя к потомку), горизонтальный перенос происходит между разными видами.
«Сотни миллионов лет зелёные водоросли обитали в пресноводных средах, которые периодически пересыхали: небольшие лужи, русла рек, просачивающиеся скалы», — пояснил профессор Михаэль Мелкониан из Университета Дуйсбург-Эссен. — «Эти водоросли взаимодействовали с почвенными бактериями и получили от них ключевые гены, которые помогли им и их потомкам справиться с суровой наземной средой и в конечном итоге эволюционировать в наземную флору, которую мы видим сегодня».
Метод и открытие
Исследование является частью международного проекта по секвенированию геномов более 10 000 видов растений. Открытие было сделано в процессе секвенирования двух конкретных водорослей, одна из которых — новый для науки вид Spirogloea muscicola.
«Использованный нами подход — филогеномика — является мощным методом для точного определения молекулярных механизмов эволюционных новшеств», — отметил первый автор работы Шифенг Ченг из Института сельскохозяйственной геномики в Шэньчжэне Китайской академии сельскохозяйственных наук.
Статья «Genomes of subaerial Zygnematophyceae provide insights into land plant evolution» будет опубликована в журнале Cell 14 ноября 2019 года.