| ในระยะสั้น |
|
การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับต้นกำเนิดของพืชบกนำเสนอแสงที่น่าสนใจบนหนึ่งในจุดเปลี่ยนที่สำคัญที่สุดในการวิวัฒนาการ เกี่ยวกับเรื่องนี้500 ล้านปีพืชได้ออกจากที่อยู่อาศัยทางน้ำของพวกเขาเพื่อพิชิตดินแดนที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งเป็นกระบวนการที่ได้เปลี่ยนชีววิทยาของโลกของเราอย่างลึกซึ้ง การค้นพบล่าสุดโดยทีมงานของมหาวิทยาลัยตูลูสเน้นบทบาทที่สำคัญของยีนที่ถ่ายโอนจากเชื้อราในการเปลี่ยนแปลงที่เด็ดขาดนี้
จุดเริ่มต้นของชีวิตบนโลกและการศึกษาดำเนินการในตูลูส
ต้นกำเนิดของชีวิตบนโลกถูกทำเครื่องหมายด้วยการเปลี่ยนจากชีวิตสัตว์น้ำสู่ชีวิตทางโลกการกระโดดวิวัฒนาการซึ่งจำเป็นต้องมีการปรับตัวทางชีวภาพที่ซับซ้อน หัวใจของการเปลี่ยนแปลงนี้สาหร่ายน้ำจืดได้ข้ามขีด จำกัด ของสภาพแวดล้อมในการสำรวจโลกโลกจึงกลายเป็นบรรพบุรุษของพืชสมัยใหม่ของเรา
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยตูลูสนำโดยChloé Beaulieuดำเนินการเพื่อทำความเข้าใจว่าพืชแรกเหล่านี้ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงนี้อย่างไร การศึกษาของพวกเขาตีพิมพ์ใน Nature Genetics วิเคราะห์มากกว่าหนึ่งร้อยตัวอย่างของMarchantia polymorphaตับของน้ำพุ ตัวอย่างที่รวบรวมในยุโรปและสหรัฐอเมริกาได้เปิดเผยตัวแปรทางพันธุกรรมที่ช่วยให้พืชเหล่านี้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน การทำงานร่วมกันกับอาจารย์Maxime Bonhommeยังนำมุมมองที่เพิ่มคุณค่ามาสู่กระบวนการวิวัฒนาการนี้
รูปลักษณ์ดั้งเดิมของ bryophytes
ตามเนื้อผ้าการวิจัยทางพฤกษศาสตร์ได้มุ่งเน้นไปที่ angiosperms พืชดอกไม้ศึกษาอย่างกว้างขวางสำหรับความสำคัญทางการเกษตรของพวกเขา อย่างไรก็ตามทีม Toulouse ได้เลือกที่จะมองเข้าไปใน Bryophytes, พืชที่ไม่ได้เป็นหลอดเลือดซึ่งรวมถึงมอสและที่ปรากฏเกี่ยวกับมัน500 ล้านปี-
การศึกษาของไบรโอไฟต์ทำให้สามารถค้นพบยีนที่ใช้ร่วมกับเชื้อราซึ่งเป็นตัวอย่างของการแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมที่ไม่คาดคิด ตามPierre-Marc Delauxผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของ CNRS ยีนนี้มีความสำคัญต่อการปรับตัวของพืชให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของที่ดิน การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมได้เน้นการถ่ายโอนทางพันธุกรรมในแนวนอนระหว่างเชื้อราและบรรพบุรุษร่วมกันของพืชบกซึ่งเป็นกลไกที่หายาก แต่เด็ดขาดเพื่อความอยู่รอดและการปรับตัวของพืชแรกบนโลก
การถ่ายโอนทางพันธุกรรมในแนวนอน: กลไกสำคัญ
การถ่ายโอนทางพันธุกรรมในแนวนอนเป็นกระบวนการที่ยีนถูกถ่ายโอนจากสปีชีส์หนึ่งไปยังอีกสายพันธุ์หนึ่งโดยไม่ต้องผ่านการทำซ้ำทางเพศ ปรากฏการณ์นี้มีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการของพืชบกทำให้พวกเขาสามารถปรับตัวเข้ากับสภาพความเป็นอยู่ใหม่นอกน้ำ
ในกรณีของพืชบกการถ่ายโอนยีนเห็ดทำให้สาหร่ายตัวแรกได้รับลักษณะสำคัญเพื่อความอยู่รอดบนโลก ยีนนี้ได้ช่วยพัฒนาโครงสร้างและฟังก์ชั่นที่จำเป็นในการจับน้ำและสารอาหารในดินซึ่งเป็นนวัตกรรมที่ทำให้พืชสามารถสร้างตัวเองได้อย่างถาวรบนที่ดินที่เกิดขึ้นใหม่
| ด้าน | ก่อนถ่ายโอน | หลังจากการถ่ายโอน |
|---|---|---|
| ที่อยู่อาศัย | เกี่ยวกับน้ำ | ที่ดิน |
| สารอาหาร | ดูดซึมในน้ำ | ดินดูดซับ |
| การปรับตัว | จำกัด | ปรับปรุงโดยยีนเชื้อรา |
ผลกระทบสำหรับการวิจัยพฤกษศาสตร์สมัยใหม่
การค้นพบยีนนี้ถ่ายโอนจากเห็ดไปยังพืชบกเปิดมุมมองใหม่สำหรับการวิจัยทางพฤกษศาสตร์ ด้วยการทำความเข้าใจกลไกการปรับตัวของพืชให้ดีขึ้นต่อสภาพแวดล้อมของพวกเขานักวิจัยสามารถพัฒนากลยุทธ์เพื่อปรับปรุงการต่อต้านการปลูกพืชทางการเกษตรต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
บทเรียนที่ได้เรียนรู้จากการศึกษาของไบรโอไฟต์และการถ่ายโอนทางพันธุกรรมในแนวนอนสามารถสร้างแรงบันดาลใจให้กับนวัตกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ ตัวอย่างเช่นพันธุวิศวกรรมสามารถทำให้เป็นไปได้ที่จะแนะนำคุณสมบัติใหม่ในพืชที่เพาะปลูกเพิ่มความต้านทานต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อมและปรับปรุงประสิทธิภาพของพวกเขา อะไรคือขั้นตอนต่อไปในการใช้การค้นพบเหล่านี้เพื่อกำหนดอนาคตของการเกษตรและนิเวศวิทยา?
คุณชอบไหม4.6/5 (25)
