Paprastųjų grybų genomo dydis nepasikeitė 180 milijonų metų • Elena Naimarkas • Mokslo naujienos apie "Elementus" • Evoliucija, paleontologija, genetika

Paprastųjų grybų genomo dydis nepasikeitė 180 milijonų metų

Osmunda asiatica (Osmundastrum), Azijos arba Cinamono Osmundo (Purest), yra vienas iš primityvių paparčių, atstovaujančių tikrųjų paparčių filogenetinio medžio pagrindui. Nuotrauka iš cumauriceriver.org

Švedijos mokslininkai išsamiai išnagrinėjo unikalią išsaugojimo būklę, iškastą paplotą. Šie fosilijos priklauso vienam iš gyvų genčių. Taip pat dėl ​​to, kad ląstelės su branduoliais ir chromosomis puikiai matomos fosilizuotose liekanose, buvo įmanoma įvertinti šio geno senovės atstovų genomo dydį. Jis buvo toks pat kaip ir šiuolaikinių giminaičių. Tai reiškia, kad per 180 milijonų metų šie paparčiai išsaugojo ir specifines išorines savybes, ir genetinės medžiagos kiekį, neprarandant ar dauginant. Šis kraštutinio evoliucinio konservatyvumo pavyzdys suteiks galimybę suprasti, kodėl kai kurie organizmai sulėtino savo evoliucinį bėgimą, paverčiant gyvomis fosilijomis.

Geologai iš Lundo universiteto (Švedija) ir Švedijos Stokholmo gamtos istorijos muziejaus pateikė puikius duomenis apie 182 mln. Metų iškastinių šerdžių ląstelių struktūrą (žemutinės juros savybės). Jie sugebėjo apsvarstyti ne tik iškastinių šerdžių audinių struktūrą, bet ir tai, kas yra ląstelių viduje.

Dėl nepaprastai greito iškastinio kuro išliko unikalios struktūros detalės. Augalų liekanas buvo palaidoti labai poringu vulkaniniu dirvožemiu. Hidroterminiai tirpalai, prisotinti kalciu, laisvai praeina per dirvas. Todėl korinių ir audinių struktūros buvo pakeistos kalcio druskos, neturėjusios laiko (ar net pradedant) suskaidyti. Tokia išvada padaryta dėl to, kad pagrindinė uola yra visiškai kitokia. Jį sudaro normalūs vulkaniniai mineralai – aliumosilikatai, kurių sudėtyje yra geležies ir magnio. Akivaizdu, kad augalinių liekanų mineralizacija buvo ne dėl lėto teigiamo katijonų ir anijonų išplėtimo iš pirminės uolienos, bet dėl ​​jau esamų sočiųjų druskų. Paleontologai pasisekė!

Kadangi paparčių liekanos turėjo puikiai išskirtinę ląstelių ir audinių morfologiją, išvados galėjo būti nustatytos net iki genties. Jie priklauso genčiai Osmundastrum: tai yra šiuolaikinė gentis (arba požyma, vadinama "gryna"), kuri yra felongetinio paprastųjų paparčio (Osmundaceae) filogenetinio medžio pagrindas. Tai yra tokios grynos spalvos stabilios morfologijos rūšis – 180 milijonų metų nepakako ją keisti.

"Djupadal suite" (žurų amžiaus) vulkaninės uolos yra paslėptos miško augmenija. Tai atrodo nepastebimai, bet jame yra daugybė iškastinių augalų. Nuotrauka iš atthetornquist.se

Bet tai dar ne viskas: šiuose mėginiuose ląstelėse matomi branduoliai su nukleoliukais ir citoplazma su įskiepimu ir organelėmis, o taip pat ląstelinės ir branduolinės membranos. Kai kurios ląstelės yra "sugautos" per ląstelių dalijimą: tankios chromosomos išsiskiria, branduolinės membranos (profazė) ištirpsta kitose ląstelėse, o chromosomos išilgai ląstelinio ekvatoriaus (metafazės) arba chromozės skiriasi, užfiksuotos į ląstelių polius (anafazę). Taip pat nustatyta, kad buvo apoptozės proceso ląstelės: tai buvo vertinama pagal savitą ląstelių branduolio formą. Prieš mus tiesiog yra "gyvas" iškastinis!

Kairėje: Osmundos Azijos paparčio šakniastiebio skerspjūvis; dešinėje: iškastinio juros šerno skerspjūvis (skalės ilgis 500 mikronai). Nuotraukos iš "plantsystematique.org" ir iš aptariamo straipsnio Mokslas

Toks puikus išsaugojimas leido padaryti išvadą apie genetinį ląstelių branduolio turinį. Deja, šių paparčių DNR neįmanoma patekti, bet jūs galite įvertinti jų genomo dydį. Yra žinomas ryšys tarp branduolio dydžio ir DNR kiekio.Todėl branduolio dydį galima apskaičiuoti pagal branduolio dydį.

Branduolio tūrio priklausomybė nuo DNR kiekio meristemų ūglių ląstelėse. Tvarkaraštis I. Šimova, T. Herbenas, 2012. Žolinių augalų geometriniai apribojimai

Mokslininkai tiksliai išmatuoja visus tarpusavyje esančio meristemo ląstelių tarpfazinius branduolius (jų skersmenį, perimetrą, plotą) ir palygino juos su atitinkamais šiuolaikinio gryno paviršiaus parametrais. Jie buvo stebėtinai arti.

Modernių (viršuje kairėje) ir iškastiniai (kairysis apačia) Atstovai grynieji: jie turi ne tik panašų morfologiją, bet ir kiekybinius ląstelių branduolių parametrus: branduolio perimetrą (centre) ir branduolio ribinis plotas (dešinėje) Paveikslėlis iš aptariamo straipsnio Mokslas

Tai reiškia, kad jų genomo dydis buvo toks pat kaip ir jų šiuolaikinių giminaičių. Per 180 milijonų metų ne tik morfologija nepasikeitė, bet genetinės medžiagos kiekis išliko tas pats.

Paparčiai buvo grynai neeilinis evoliucinis šliužas. Ar remiantis šiuo pavyzdžiu galima teigti, kad evoliucija nėra? Žinoma, tai neįmanoma, tačiau šis pavyzdys suteikia puikią galimybę suprasti, kas yra gyvieji fosilija – stabili evoliucinė relikvija.

Šaltinis: B. Bomfleur, S. McLoughlin, V. Vajda.Fosilizuoti branduoliai ir chromosomos atskleidžia 180 milijonų metų genominės stazės karališkojoje šaknyse // Mokslas. 2014. V. 343, p. 1376-1377.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: