كيف حدث الإزهار الأول؟

يحتوي Gen-Vergleich في الأصل على تعليمات بناء مشتركة لجميع أجهزة الزهرة

زهر الأفوكادو © جامعة فلوريدا
قراءة بصوت عال

بالنسبة لتشارلز داروين ، كان المظهر المفاجئ للنباتات المزهرة منذ حوالي 130 مليون عام لغزًا غير مفهوم ، وهو أمر ربما لا يمكن إلا لعلم المستقبل حله. لقد اقترب الباحث خطوة واحدة من هذا الحل. اكتشف كيف تبدو الزهور الأولى وكيف تطورت من النباتات غير المزهرة. ظهرت دراسته في النسخة الإلكترونية من مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS).

المزهرة هي واحدة من الابتكارات الرئيسية للتطور. إنها مسؤولة عن الانفجار الحقيقي للتطوير الذي أنتج ما لا يقل عن 400000 نوع مختلف من النباتات المزهرة مع مرور الوقت. قبل ظهور كاسيات البذور - كاسم علمي لها - كان العالم النباتي يسيطر عليه عاريات البذور ، سلالة أشجارنا الصنوبرية. تحتوي هذه المجموعة التي يبلغ عمرها 360 عامًا على مخاريط بدلاً من الزهور ، لا تشمل الصنوبريات فحسب ، بل تشمل أيضًا نخيل الساجو والجنكة.

ولكن كيف حدث أن حوالي 130 مليون سنة مضت ، تغيرت هذه الصورة فجأة وبدأت النباتات المزهرة موكبها النصر لا يمكن وقفها؟ هذا بالضبط ما بحثه الباحثون في جامعة فلوريدا. يوضح أندريه تشاندربالي ، العالم في متحف التاريخ الطبيعي في فلوريدا والمؤلف الرئيسي للدراسة الحالية: "لم يكن هناك شيء مثله من قبل ولا شيء منذ ذلك الحين". "أصل الزهرة الأولى هو مفتاح أصل جميع النباتات المزهرة".

تبحث عن مفاتيح في الأفوكادو و cress thale

كان الهدف من المشروع هو معرفة مفاتيح التبديل الجينية التي استخدمت في برنامج التنظيم الأصلي لإنتاج الزهرة الأولى ، الجد من جميع كاسيات البذور. قارن العلماء بين التركيب الوراثي لنبتين مزهرتين مختلفتين للغاية ، وهما نبات التابول أرابيدوبسيس ثاليانا ، وهي زهرة صغيرة غير واضحة ، وشجرة الأفوكادو بيرسي أمريكانا ، التي تنتمي إلى أقدم ساق للنباتات المزهرة. كان السؤال: هل كان هناك أي اختلافات بين هذين الاختلافين في الدائرة المزهرة؟

خاصة أن شجرة الأفوكادو أثبتت أنها كنز ثمين: "اكتشفنا أن زهور بلاد فارس هي حفرية وراثية" ، كما يقول تشاندربالي. "ما زالوا يحملون الإرشادات الجينية التي دفعت مرة واحدة تحول الأقماع إلى أزهار." بينما تحتوي كاسيات البذور الأكثر تطوراً على أربعة أعضاء زهرية ، إلا أن الكاربلات الأنثوية ، السداة الذكرية ، بتلات ، ومعظمها من الأشجار الخضراء في أشكال أبسط. مثل الأفوكادو ثلاثة فقط: الفاكهة والسداة و tepals تشبه البتلة. عرض

طمس الحدود الوراثية في الماضي

عادة ، يتم التحكم في تطوير أعضاء الدم هذه بواسطة تعليمات وراثية منفصلة. لكن مما أثار دهشة الباحثين أن هذا لم يكن الحال مع الأفوكادو ، وهنا تداخلت تعليمات البناء. في تطور أول نبات للزهور من سلف عاريات البذور ، ربما كان هناك فقط معلومات وراثية واحدة شكلت الأعضاء الثلاثة "الجديدة".

وقال العالم "على الرغم من أن الأعضاء تتطور في نهاية المطاف إلى ثلاثة أشياء مختلفة ، من وجهة نظر وراثية ، فإنها تشترك فيما يبدو أكثر بكثير مع بعضها البعض مما يتوقعه المرء". "عندما تعود في الوقت المناسب ، فإن الحدود الفاصلة بينهما غير واضحة". لا يزال الباحثون لا يعرفون على وجه الدقة من هم الذين يزرعون النباتات المزهرة ، لكن الدراسات السابقة قد اقترحت بالفعل يشير إلى أنه ربما تم تغيير برنامج وراثي معين واحد فقط من "حاملي الإبرة".

خطوة إلى المزهرة عن طريق تغيير فقط دليل البناء؟

على سبيل المثال ، حتى يومنا هذا ، فإن مخروط الصنوبر إما أنثى أو ذكر - على عكس الإزهار التي تحمل كلا الجنسين. ولكن على الرغم من الفصل بين الجنسين ، تحتوي مخاريط الصنوبر الذكرية على جميع الترابطات الوراثية التي ستكون ضرورية للزهرة.

إلى جانب النتائج الجديدة المستخلصة من الدراسة المقارنة للأفوكادو ، يشير كل شيء إلى حقيقة أنه حتى الأعضاء الأربعة المعدلة للحيوانات كاسحة البذور ، والتي تم تعديلها الآن على نطاق واسع ومنفصلة وراثياً ، كان يمكن إنشاؤها ذات مرة عن طريق إعادة كتابة دليل البناء الوراثي فقط Nnten. فقط في سياق عملية الانتقاء التطورية فقط ، تطور التنوع الحالي.

(جامعة فلوريدا ، 20.05.2009 - NPO)