Странное паразитическое растение отказалось от фотосинтеза, но процветает

Паразитическое растение рода Balanophora практически полностью утратило способность к фотосинтезу, но при этом не только выжило, а продолжает успешно существовать. Новый анализ семи видов Balanophora показал, что их пластидный геном (пластом), отвечающий у обычных растений за фотосинтез, сократился примерно в 10 раз. Результаты исследования опубликованы в журнале New Phytologist.

Учёные установили, что у Balanophora осталось всего около 14–16 тысяч пар оснований пластомной ДНК против 120–170 тысяч у большинства наземных растений. Эти фрагменты уже не способны обеспечивать процесс преобразования солнечного света в энергию, от которого зависит жизнь большинства растений.

Вместо этого Balanophora перешла к крайнему паразитизму: она использует корни деревьев, чтобы получать из них питательные вещества, и по образу жизни напоминает микоризные грибы, но, в отличие от симбионтов, не даёт хозяину ничего взамен.

Ботаник Петра Светликова из Окинавского института науки и технологий отмечает, что Balanophora утратила многие черты, которые обычно определяют растение, но сохранила минимум необходимых функций, чтобы действовать как специализированный паразит. При этом она по‑прежнему образует цветы и семена, а её внешний вид и поведение настолько грибоподобны, что служат примером конвергентной эволюции — сходства неродственных организмов.

Генетический анализ образцов семи видов из 12 популяций Тайваня и Японии показал, что несмотря на экстремальное сокращение пластома, его остатки остаются метаболически активными, но не связаны с фотосинтезом. Это говорит о том, что пластиды Balanophora не являются «мусорными» структурами: они сохраняют минимальный набор функций, необходимых для паразитического образа жизни.

Исследователи пришли к выводу, что радикальная утрата генов фотосинтеза произошла ещё у общего предка рода, до его разделения на современные виды. Часть островных видов впоследствии развила способность к бесполому размножению, а у некоторых это стало единственным способом продолжать род. Такая стратегия считается редкой для облигатных паразитических растений, но может повышать шансы на закрепление на изолированных территориях, где найти партнёра или подходящую экологическую нишу непросто.

Авторы считают, что семейство Balanophoraceae представляет собой важную модель для изучения того, как наземные растения теряют фотосинтез и перестраивают свои геномы и метаболизм, чтобы сохранять жизнеспособность в экстремально узкой экологической нише.

Читайте также:

• Внимание к упаковке: как правильно выбрать сладкий подарок на Новый год — советы экспертов
• Мудрейший Омар Хайям дал совет про нынешнее время: отрезвляющие слова великого поэта - актуальны и сегодня
• Эксперты Роскачества обнаружили самые качественные напитки для новогоднего стола
• Диетолог назвала внезапный и неожиданный для россиян вариант завтрака
• Морозы как 100 лет назад ударят россиян резко: Вильфанд назвал даты