Цветковые растения пережили астероид, уничтоживший динозавров, благодаря дублированию геномов — новое исследование

Около 66 миллионов лет назад астероид диаметром около 10 километров — сопоставимый по размеру с горой Эверест — врезался в район нынешнего Мексиканского залива. Удар спровоцировал глобальные пожары, мегацунами и многолетнюю «ядерную зиму»: тучи пыли и сажи на месяцы перекрыли солнечный свет. Все нептичьи динозавры вымерли. Вместе с ними погибло не менее 75% всех видов животных и около 60% видов растений. Но многие цветковые растения — так называемые покрытосеменные, или ангиоспермы — эту катастрофу пережили. Почему им это удалось, когда другим организмам нет? Ответ, по всей видимости, кроется в геномах.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell, учёные проанализировали геномы 470 видов ангиоспермов и задокументировали 132 независимых события полной полиплоидизации — то есть случайного удвоения всего генетического набора растения. В норме такое явление считается эволюционным тупиком: оно нарушает клеточный цикл, затрудняет размножение и создаёт иные физиологические осложнения.

Проведенное исследование выявило важную закономерность: данные события происходят не в строгом порядке, а имеют выраженные пики и спады активности. Значительная часть из них сконцентрирована вблизи мел-палеогенового рубежа — то есть в период или сразу после массового вымирания 66 миллионов лет назад. Схожая картина обнаружена и вблизи других крупных экологических потрясений: палеоцен-эоценового термального максимума и эоцен-олигоценового перехода.

Учёные предполагают, что удвоение генома давало растениям конкретные преимущества в экстремальных условиях. Наличие двух полных наборов генов создаёт генетический буфер: одна копия сохраняет базовую функцию, вторая — способна постепенно приобретать новые. В условиях резкого похолодания, дефицита света и разрушения экосистем это расширяло адаптивные возможности организма.

Авторы исследовательской работы также отмечают, что полученные данные актуальны в контексте нынешнего климатического кризиса. Масштаб современных изменений окружающей среды сопоставим с прошлыми катастрофами. Смогут ли нынешние полиплоидные виды воспользоваться тем же механизмом — вопрос для будущих исследований.

Источник:phys.org