1994. gadā pārgājieni atklāja dīvainu koku grupu, kas aug ielejā Volemi nacionālajā parkā, aptuveni 60 jūdzes (100 km) uz rietumiem no Sidnejas, Austrālijā. Viens pārgājiena dalībnieks ziņoja Park Service dabaszinātniekam, kurš pēc tam parādīja lapu paraugus botāniķim. Galu galā tika noteikts, ka tie pārstāv seno sugu, kas būtībā bija sastingusi laikā, kopš dinozauri klīst pa Zemi.
Daži sauca par “dzīvo fosiliju”, Willemme priedi (Viljamsa nobilis) ir gandrīz identisks saglabātajām paliekām, kas datētas ar paleolītu Krīta periods (pirms 145 miljoniem līdz 66 miljoniem gadu). Pašlaik savvaļā ir palikuši tikai 60 no šiem kokiem, un šos spītīgos izdzīvojušos apdraud mežu ugunsgrēki reģionā. Viņš bija Tiek uzskatīts, ka tas ir izmiris Apmēram pirms 2 miljoniem gadu.
Tagad zinātnieki no Austrālijas, ASV un Itālijas ir darījuši tieši to Atšifrējiet tā genomu, izceļot to unikālos attīstības un vairošanās paradumus, kā arī palīdzot saglabāšanas centienos. Raksts tika publicēts pirmsdrukas datubāzē bioRxiv 24. augustā un nav ticis recenzēts.
Saistīts: Pasaules dziļākajā kanjonā atrodas Āzijas augstākais koks, un ķīniešu zinātnieki to tikko atklāja
Priede Viņam ir 26 hromosomas Tas satur pārsteidzošus 12,2 miljardus bāzes pāru. Salīdzinājumam, cilvēkiem ir tikai aptuveni 3 miljardi bāzes pāru. Neskatoties uz to genoma lielumu, Willem priedēm ir ārkārtīgi zema ģenētiskā daudzveidība, kas liecina par sašaurinājuma pastāvēšanu (kad populācijas dramatiski samazinājās) apmēram pirms 10 000 līdz 26 000 gadiem.
Faktiski augi neapmainās ar lielu ģenētisko materiālu. Šķiet, ka atlikušie koki vairojas galvenokārt, klonējot sevi ar ciršanu, kur piesūcekņi izkļūst no pamatnes un kļūst par jauniem kokiem.
To retums daļēji var būt saistīts ar lielo transpozonu jeb “lecošo gēnu” skaitu – DNS posmiem, kas var mainīt to atrašanās vietu genomā. Šie elementi atspoguļo arī genoma lielumu. “Mazākajam augu genomam un lielākajam augu genomam ir aptuveni vienāds gēnu skaits,” izdevumam Live Science pastāstīja Nacionālā zinātnes fonda Augu genoma pētniecības programmas direktors Džeralds Šoenknehts. “Lielās lieluma atšķirības parasti rodas no transpozoniem.” Schönknecht nebija iesaistīts pētījumā, bet Nacionālais zinātnes fonds nodrošināja finansējumu.
patīk Transposoni Pārlecot uz jaunām pozīcijām, tās var mainīt DNS molekulas “burtu” secību, tādējādi izraisot vai apvēršot gēnu mutācijas. Tie var nēsāt līdzi funkcionālas DNS vai DNS izmaiņas ievietošanas vietā, tādējādi būtiski ietekmējot organisma evolūciju.
Ja transposoni izraisa kaitīgas mutācijas, tie, iespējams, ir veicinājuši iedzīvotāju skaita samazināšanos klimata pārmaiņu un citu faktoru dēļ, sacīja pētnieki. Šie stresa apstākļi, iespējams, pamudināja augu pāriet uz klonālo reprodukciju. Tā kā transpozonu palielināšanās ir saistīta ar seksuālo reprodukciju, izmaiņas bezdzimuma reprodukcijā var būt samazinājušas iespēju, ka tās var ieviest kaitīgas mutācijas. Paradoksāli, bet, lai gan koki joprojām bija atkarīgi no seksuālās vairošanās, transpozoniem varēja būt nozīme ģenētiskās daudzveidības palielināšanā, tādējādi padarot tos vismaz īslaicīgi izturīgākus pret mainīgajiem apstākļiem.
“99% gadījumu mutācijas, iespējams, nav laba ideja,” sacīja Šoknehts. “Taču miljoniem gadu 1%, kas palīdz, var virzīt sugu uz priekšu. Šajā gadījumā tas varētu būt bijis neliela priekšrocība.”
Genoma dekodēšana ir arī atklājusi, kāpēc Volemi priede ir tik jutīga pret slimībām, jo īpaši, Phytophthora cinnamomiTas ir patogēns ūdens pelējums, kas izraisa atmiršanu. Koka pret slimībām izturīgos gēnus nomāc RNS veids, kas saistīts ar plašāku lapu attīstību. Laima priedēm, atšķirībā no vairuma skujkoku, ir platas skujas.
Tāpēc platāku lapu attīstība, iespējams, ir nomākusi slimību rezistenci un pavērusi sugu patogēniem draudiem, kurus, iespējams, nejauši izsekojuši pārgājieni, kuri aizsargājamo teritoriju apmeklējuši nelegāli. P. cinnamomi Bieži sastopams kultivētajos augos.
Lai gan savvaļā ir palikušas tikai četras nelielas populācijas, botāniskie dārzi un citas institūcijas priedes ir plaši pavairojušas, cenšoties tās saglabāt un pētīt to unikālo bioloģiju. Šī suga tiek uzskatīta par kritiski apdraudētu Starptautiskā dabas aizsardzības savienība.
Tādējādi Wollemi priedes genoma analīze nav tikai akadēmiska zinātkāre, bet tai ir nopietna ietekme uz šīs sugas izdzīvošanu.
/cdn.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/25439282/640.jpg)