Peter Tucker
0 
1271
197
For rundt 70 millioner år siden, da dinosaurer streifet rundt jorden, tillot en genetisk anomali noen planter å bli til kjøttspisere. Dette ble gjort delvis, med et stealthy triks: å repurposere gener ment for røttene og bladene deres og bruke dem i stedet for å fange byttedyr, viser en ny studie.
Dette trinnet er et av tre som noen ikke-kjøttetende planter tok over titalls millioner år for å la dem bli til sultne rovdyr, sier forskerne..
Kjøttspiseskiftet ga disse plantene en rekke fordeler. Faktisk har "kjøttetende planter snudd bordene ved å fange og innta næringsrikt dyredyr, slik at de kan trives i næringsfattig jord," skrev forskerne i studien, publisert online 14. mai i tidsskriftet Current Biology.
I slekt: Bildegalleri: Kjøttetende planter
For å undersøke hvordan kjøttetende planter utviklet seg, sammenlignet et internasjonalt team av botanikere og biologer ledet av Jörg Schultz, førsteamanuensis, ved Universitetet i Würzburg, Tyskland genomene og anatomien til tre moderne kjøttspisende planter.
Det er hundrevis av kjøttetende plantearter, men forskerne valgte å se på tre beslektede insektspisende planter, alle medlemmer av familien Droseraceae. Alle tre av disse plantene bruker bevegelse for å fange byttedyr, sa forskerne.
En plante er den kjente Venus flytrap (Dionaea muscipula), som er hjemmehørende i våtmarkene i Carolinas som har påvirket Pokémon-figurer, gjort opptredener i forskjellige tegneserier om lørdags morgen, og til og med inspirert et Broadway-skuespill. Den nær beslektede vannlevende planten (Aldrovanda vesiculosa) okkuperer vannet i nesten hvert kontinent. Den har snirklete undervannsklaffer som raskt strammes rundt intetanende marine dyr. Den tredje undersøkte planten, den vakre, men livsfarlige solvegsplanten (Drosera spatulata), er vanlig i Australia. Lokker ofre med sødme, ruller solsken en klissete stripe rundt fangsten.
Etter å ha analysert disse plantene, oppdaget teamet tretrinnsprosessen mot kjøttetende. For det første for rundt 70 millioner år siden gjennomgikk en tidlig ikke-kjøttetende stamfar til de tre moderne plantekarnovene en helgenomduplisering, og genererte en andre kopi av hele DNA-et, eller genomet. Denne dupliseringen frigjorde en av kopiene av blad- og rotgenene for å diversifisere, slik at de kunne tjene andre funksjoner. Noen bladgener utviklet seg til gener for feller, mens kjøttetende ernæring og absorpsjonsprosesser ble styrt av gener som ellers ville ha tjent røtter som søker næring fra jord.
Det andre trinnet i reisen til kjøttetende skjedde når plantene begynte å motta nye næringsstoffer fra byttedyr. På det tidspunktet var tradisjonelle blader og røtter ikke lenger like nødvendige. Mange gener som ikke var involvert i kjøttetende ernæring, begynte å forsvinne. For eksempel får frøplanter av akvatiske vannhjulplanter en tidlig prototrot, men den klarer ikke å utvikle seg når de modnes. Dette er den eneste resten av det som en gang var et rotsystem. Som et resultat av å miste dette genet og andre, er de tre plantene som ble observert i denne studien de genfattigste plantene som skal sekvenseres til dags dato, uttalte forskerne..
To tidligere studier av andre forskergrupper i 2013 viste lignende genfattige funn i andre kjøttetende planter. De fant ut at en vannlevende blærevei som trivdes på alle kontinenter, men Antarktis og en korketrekker markdekket plante hjemmehørende i Brasil, begge hadde veldig små genom sammenlignet med ikke-kjøttetende planter. Disse rovdyrene kan også ha gjennomgått den samme genutgytingsprosessen, sa forskerne i den nye studien.
I det tredje trinnet av transformasjonen til kjøttetende gjennomgikk plantene evolusjonsendringer som var spesifikke for omgivelsene. Røttene og bladene utviklet seg til å være felle-spesifikke, fant forskerne. Gener for røtter som en gang ble brukt til å oppsøke og absorbere næringsstoffer fra jord, ble nå anbefalt for å lage enzymer som trengs for å fordøye og absorbere næringsstoffer fra byttedyr. Gener som en gang ble brukt i kjertler som utsondret nektar for å tiltrekke pollinerende insekter, ble tilkalt til feller, der de produserer stoffer for å tiltrekke byttedyr.
De fleste planter med blader og røtter inneholder materialet som er nødvendig for å bli kjøttetende. Forskere skrev at tretrinnsprosessen som ble avslørt av den nye studien, viser hvordan gamle "ikke-kjøttetende planter over tid utviklet seg til de dyktigste grønne jegerne på planeten."
- På bilder: Beeøye og kjøttspisende planter lyser opp mikrofotokonkurranse
- Bilder: Lite liv avslørt i fantastiske mikroskopfoto
- Bildegalleri: 7 potente medisinplanter
Opprinnelig publisert på .
TILBUD: Spar 45% på 'Slik fungerer det' Alt om plass 'og' Alt om historie '!
I en begrenset periode kan du tegne et digitalt abonnement på et av våre mest solgte vitenskapsmagasiner for bare 2,38 dollar per måned, eller 45% avslag på standardprisen for de første tre månedene. Se tilbud
Se alle kommentarer (0)