Какое растение может пережить атомный взрыв?
Ученым впервые удалось расшифровать полный геном наиболее древнего на нашей планете современного растения – гинкго. Первые его представители появились на Земле задолго до появления на ней динозавров, в период существования звероящеров.
По словам китайского ученого Юньпэна Чжао из университета Чжэцзян (Ханчжоу), гинкго – это представитель одной из пяти существующих в настоящее время групп семенных растений, у которого нет ни одного живого сородича. Геном данного растения в эволюции сухопутных растений заполняет большое пятно, позволяя ученым раскрыть многие важные эволюционные вопросы, в частности, историю появления на Земле голосеменных растений и историю деления полов у растений.
Гинкго – это последние следы существовавшего в древности целого отдела растений, доминировавших на нашей планете в период существования на ней динозавров и в исторические периоды, которые предшествовали им. Первые представители гинкго появились еще в пермский период, когда на Земле отмечался расцвет звероящеров-горгонопсид. Следы этого растения можно обнаружить не только в породах того исторического периода, но и в более поздних отложениях пород. Чаще всего подобные находки обнаруживаются в странах Евразии и на территории российской Сибири.
В настоящее время растение гинкго растет только в одной местности – на востоке Китая. Там оно растет не только в диком виде, но и как культурная плантация, поскольку местное население применяет листья растения в качестве компонента множества традиционных лекарственных препаратов. За счет своего более чем почтенного возраста – более 270 миллионов лет, а также живучести, гинкго повсеместно привлекает внимание генетиков, ботаников, а также палеонтологов всего мира.
По словам Чжао, несмотря на большой интерес ученых к геному гинкго, его до недавнего времени не удавалось расшифровать ввиду большого объема и множества повторов, которые не только затрудняли прочтение генетического кода, но и мешали определить его длину. Согласно предположениям специалистов, геном растения примерно в 3,5 раза длиннее ДНК человека, но при этом он на 76,5 процентов состоит из так называемой «мусорной ДНК» и повторяющихся элементов.
Генетики отмечают, что они были вынуждены проанализировать около двух терабайт данных и потратить немало рабочего времени людей и машин для составления этих двух триллионов генетических символов в единую виртуальную ДНК-спираль.
Большая часть ДНК гинкго, которая составляет всего менее четвертой части общего объема генома, состоит из более чем 40 тысяч генов. Более того, у большинства этих генов оказалось очень необычное строение. В частности, данное растение обладает очень большим количеством генов, которые защищают его от стрессовых состояний, вредителей и патогенов.
Эти гены обладают повышенной активностью и дополнительными копиями, благодаря чему гинкго более активно может защищаться от микробов, вырабатывать яды, которые защищают его от тли и других членистоногих, а также больше привлекает внимание хищных насекомых, которые защищают растение от вредителей.
Ученые надеются, что дальнейшее изучение и анализ генов гинкго позволит понять, каким образом растение сумело пережить несколько ледниковых периодов, которые охватывали территорию Китая в прошлом, и как ему удалось выжить после атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму (чего не смогли сделать многие другие растения). Помимо этого, благодаря генам гинкго ученые попытаются узнать секреты долголетия растений – ведь данное растение может прожить несколько тысячелетий, на что способны лишь немногие другие виды растений.
