Прочтение приоткрывает новации и в эволюции

Прочтение приоткрывает новации и в эволюции
Основной доминантой в расширении научного познания эволюции животных и растений у деятелей науки, вооружившихся всеми новейшими методиками и техникой, в ближайщее время, видимо, останется прочтение.
Только не какого-то новомодного бестселлера, а ядерного генома. Причем - полное, без остатков, это сулит настоящие эволюционные открытия.
Вот, к примеру, большая группа деятелей науки из Китая, Дании, Бельгии, Канады и ЮАР смогла полностью прочесть и расшифровать ядерный генои одноклеточной микроскопической морской водоросли Prasinoderma coloniale - в результате ученым открылось, что они имеют дело с особой эволюционной ветвью так называемых зеленых растений.
Видимо - древнейшей ветви зеленых растений.
Празинодерма в своем эволюционном развитии «утратила несколько регуляторных генов (факторов транскрипции), которые, несомненно, были унаследованы зелеными растениями от предков», а также «множество генов, продукты которых обычно служат для постройки растительных клеточных стенок, и гены, позволяющие синтезировать некоторые витамины (B1, B7 и B12)». Эти «витамины празинодерма, судя по всему, получает от бактерий, тоже живущих в океанском планктоне». При этом она заполучила и «собственные эволюционные приобретения». Об этом повествуют в своем пересказе публикации в Nature Ecology & Evolution «Элементы».

«В первую очередь это кое-какие изменения в механизме фотосинтеза, связанные, возможно, с жизнью в относительно глубоких слоях воды — там мало света (исследованные экземпляры празинодермы были собраны в Северной Атлантике на глубине 150 метров). У празинодермы увеличено число генов, кодирующих белки светособирающих компексов: это означает, что в ее эволюционной линии произошло несколько уникальных генных дупликаций. Другие белки фотосинтеза у нее тоже имеют свои особенности.
Интересная «интрига» касается синтеза кофермента, который называется никотинамидадениндинуклеотид, сокращенно НАД. Это абсолютно необходимая молекула, без которой просто-напросто невозможен, например, процесс дыхания. У эукариот НАД может синтезироваться двумя разными путями: через аспартат или через триптофан (последний путь часто называют кинурениновым, по названию промежуточного продукта). У человека, например, НАД синтезируется через триптофан. У красных водорослей — тоже через триптофан, ферментов, позволяющих синтезировать НАД через аспартат, у них просто нет. А вот у остальных зеленых растений — и у хлорофит, и у стрептофит, включая наземные растения, и даже у глаукофит — НАД синтезируется только через аспартат.
Что касается празинодермы, то анализ ее генома показал неожиданную вещь. Празинодермофиты — единственные известные эукариоты, у которых есть оба пути синтеза НАД одновременно. Объяснение этому дают следующее. Примитивным для эукариот является кинурениновый (иными словами, триптофановый) путь синтеза НАД. Однако общий предок супергруппы Archaeplastida получил два гена, позволяющих синтезировать НАД через аспартат, «в подарок» от цианобактерии, которую он поглотил и сделал первичным хлоропластом. Ничего удивительного в этом нет, перенос генов из хлоропластов в ядро хозяйской клетки — дело обыкновенное. В дальнейшем и глаукофиты, и хлорофиты, и стрептофиты потеряли кинурениновый путь вообще, сохранив только аспартатный. А вот у празинодермофитов сохранился и тот, и другой. Это — крайне архаичное для зеленых растений состояние.
Справедливости ради надо сказать, что есть факты, которые в этот сценарий вписываются плохо. Во-первых, неясно, почему красные водоросли сохранили кинурениновый путь, но потеряли аспартатный (если он у них вообще когда-нибудь был). Во-вторых, гены аспартатного синтеза НАД имеют цианобактериальное происхождение только у глаукофит — одной из самых древних и примитивных ветвей архепластид. У зеленых растений, включая и празинодерму, эти гены тоже есть, и там они тоже явно заимствованы путем горизонтального переноса... но не от цианобактерий, а от других групп бактерий, не имеющих к хлоропластам никакого отношения. Похоже, они приобретались эукариотами несколько раз независимо,- разъясняют «Элементы».

дополнительные материалы

Всплыли единичность личинки планктона и жара в Сибири

При этом - не смотря на полное прочтение ядерного генома празинодермы - деятелям науки не совсем ясно, «насколько полно празинодермофиты отображают облик общего предка зеленых растений». Тут деятелей науки многое настораживает. Потому что исследователи полагают, что тот общий предок «наверняка» располагал жгутиками, а вот празинодерма на пути эволюции их утеряла.

«Да и геном у нее маловат. На архаичные черты тут, как всегда и бывает, наслоилась специализация — в данном случае в сторону превращения в пикопланктон, которому присущ четкий комплекс признаков: крайне мелкий размер, утрата самостоятельной подвижности, маленький геном, позволяющий быстро размножаться. Что ж, склонность к такой специализации явно возникала в эволюции эукариот не однажды. Нельзя исключить, например, что через такую эволюционную стадию когда-то прошли красные водоросли: именно этим можно было бы объяснить катастрофическое «обнищание» их генома. В общем, полученные ответы, как обычно, порождают новые вопросы, - констатируется в пересказе.

дополнительные материалы

Вошли в правление гиксосов и пространственные загадки

То есть - далеко не все даже и в эволюционном открытии сразу же открывается, многое остается еще в тени.
Деятели науки из Техасского университета в Остине и Института поведения животных Общества Макса Планка вообще пришли к выводу, что многие основополагающие вопросы в животном мире, в том числе и влияния и доверия, решаются далеко не на ярком свету, и не теми, кто по факту сильнее и ярче выглядит.
Это во многом решается в серой зоне и внешне выглядящими серовато представителями. Деятели науки, к примеру, выяснили, что в аквариуме самой обличенной доверием и влиянием будет не самая сильная особь, а та, что послабее лидера и менее ярка, чем он: лидера будут бояться и шарахаться, разбегаясь от него в разные стороны, а вот примером для остальных рыбешек будет тот, кто остается на вторых ролях. Потому что от него не будет идти вред для физического и психологического здоровья.
У него-то, этого внешне второстепенного персонажа, в реальности и будет наибольшее влияние и доверие. Так распорядилась эволюция. Об этом повествует в своем пересказе публикации в PNAS «Наука и жизнь».
И это - довольно интересный феномен, который породила эволюция.
Так это выглядит при прочтении данного открытия деятелей науки.