Истраживање стручњака са Универзитета Бристол и Есекс, недавно објављено у часопису Current Biology, показало је да је појава нових гена пре око 470 милиона година помогла биљкама да пређу из воде на копно
Текст: Богдан Ђорђевић
Свет је пре 500 милиона година изгледао потпуно другачије него данас. Копно на Земљи је било пусто и на њему су могле да преживе једино бактерије, гљиве и алге. Све остало било је у океану, а једном када су се биљке преселиле на копно, површина Земље драстично је промењена. Биљке су утицале на формирање тла какво је данас, на стварање река и атмосфере богате кисеоником. Све то, последично, олакшало је животињама живот ван воде.
Прве копнене биљке, налик данашњој флори, састојале су се од мноштва мултифункционалних ћелија контролисаних генима. Током истраживања, научници су изучавали и поредили гене тренутно живећих биљних врста – од пшенице до киное – и тако открили гене који су оспособили биљке да колонизују Земљу и заувек је промене.
Откривено је да су се две велике групе гена појавиле у биљкама током преласка на копно. То значи да је еволуција копнених биљака била вођена појавом нових гена који раније нису виђени код сродних врста. Ово знамо, јер природна селекција обично уклања гене који нису битни за функционисање организма, тако да би они сигурно ишчезли да нису играли значајну улогу. Занимљиво је да су нови гени пронађени у свим копненим биљкама обухваћеним студијом, укључујући и цветајуће биљке (парадајз, пиринач, орхидеја) и нецветајуће биљке (четинари, гинко, маховина). То сугерише да је постојање ових гена било кључни фактор који је биљкама омогућио да преживе на копну, па се поставило питање на који начин су ти гени помогли најранијим копненим биљкама да се прилагоде новом окружењу?
Зелене алге су међу најближим живим сродницима првих копнених биљака и углавном се налазе у воденим екосистемима, попут океана и река. Оне могу да апсорбују воду и хранљиве материје из свог окружења. Када су биљке први пут колонизовале земљу, био им је потребан нови начин приступа хранљивим састојцима и води, а да не буду директно уроњени у њу. То им је успело тако што су развиле ризоиде, коренске структуре које су их причвршћивале за земљу и преко којих су биљке апсорбовале воду и потребне састојке. Такође, идентификовани су и гени који учествују у гравитропизму, процесу заслужном за то што корен расте у правом смеру.
Прелазак из воде на копно догодио се у окружењу изложеном екстремној топлоти и јакој светлости, са врло мало воде. Управо су новооткривени гени учинили да се биљке лакше адаптирају на тешке услове живота ван воде. Велика разлика између копнених биљака и њима блиских зелених алги је у томе што су копнене биљке у стању да развију ембрионе. Код маховина и папрати ембриони су у облику спора, док друге биљке имају семе. Пронађени су и гени чијом заслугом копнене биљке производе и штите ембрионе специјализованим ткивима. Улога ових ткива је да умање штету од ултраљубичастог зрачења и топлоте. Заштитом ембриона, биљка увећава шансу да се њени гени пренесу на следећу генерацију и тако опстане на сувом.
Кретање биљака из воде ка копну један је од најважнијих помака у историји живота на Земљи. Број нових гена који су се појавили током развоја првих копнених биљака далеко је већи него у било ком другом стадијуму еволуције биљака, чак већи и од броја оних који су дошли са цветницама. Ови нови гени омогућили су биљкама да доминирају сувим тлом, диверсификују се на преко 374.000 врста и обликују савремене екосистеме какве данас видимо широм света.