Трава эволюцинировала быстрее деревьев

Настурциевые и аканиевые
Hans-Simon Holtzbecker, M.S. del, J.N.Fitch (1912)/ Wikimedia Commons

Генетики и ботаники из Австралии, Канады и США опубликовали в журнале Nature Communications результат сравнительного анализа генома 138 разных семейств растений. Все растения имели высоту от 5 сантиметров до 45 метров и ученые заметили, что низкорослые виды накапливают мутации в десять раз активнее высокорослых. Кратко суть исследования излагает ScienceNow.

Исследователи также учли влияние таких факторов, как температура, уровень ультрафиолетового излучения, число видов в данном семействе и форма растения. Даже с их учетом вывод о связи скорости мутаций с высотой остался в силе и ученые иллюстрируют его примером настурции. Семейство Tropaeolaceae (настурциевые) сравнительно близко к Akaniaceae (аканиевым), но при этом среди аканиевых есть деревья и у этих деревьев скорость накопления мутаций меньше примерно в десять раз.

Для объяснения этой закономерности ученые предлагают несколько гипотез. Согласно одной из них, высокие деревья отличаются более редкой сменой поколений по сравнению с травянистыми растениями, а чем чаще сменяются поколения, тем больше приходится делений клеток на единицу времени и тем выше вероятность мутаций. Эта гипотеза, как признают сами ее авторы, может работать не во всех случаях, но и обнаруженная корреляция размера с частотой мутаций носит не абсолютный характер. Кроме того, исследователи пишут о том, что в небольших растениях наблюдается более частое деление клеток (деревья растут медленнее) и потому копирование ДНК происходит чаще. Именно при копировании ДНК вероятность появления ошибки максимальна и поэтому виды с большим количеством митотических делений мутируют быстрее.

Открытие, как говорят его авторы, важно не только специалистам по эволюционной теории, но и позволяет предположить большую уязвимость крупных растений по отношению к климатическим изменениям. Генетики опасаются того, что меньшее число мутаций не позволит деревьям вовремя приобрести необходимое число изменений для адаптации к новым условиям.