Před 500 miliony let rostliny osídlily souš. Dokázaly to díky změně 218 genů
Britští badatelé popsali, co pomohlo před 500 miliony let rostlinám přejít z vody na souš. Zjistili, že díky mutaci ve 218 genech se rostliny naučily regulovat vnitřní tok vody a výměnu plynů. Kdyby se jim to nepovedlo, život na planetě by se odvíjel jinak.
I když se to zdá nemožné, současná věda studuje, co se na naší planetě dělo před půl miliardou let, v jejím raném období zvaném prekambrium. Už dlouho se ví, že tenkrát některé rostliny přešly z vody na souš. Šlo o klíčovou událost v dějinách biosféry.
„Bez rostlin na souši bychom tady nebyli ani my, ani většina živočichů,“ připomíná buněčný a rostlinný biolog Viktor Žárský. Možnost odhadnout, jak vypadaly a jak byly navzájem příbuzné, dává sběr velkého množství genetických dat od žijících rostlin.
Studie zveřejněná v časopise New Phytologist byla velmi důkladná. Vědci se zabývali dědičnou informací 532 rostlinných druhů. U nich vytipovali 218 genů odpovědných za evoluční inovace, které život na souši umožnily.
„I v našem genomu je zapsaná celá naše evoluční historie, která sahá stovky milionů let zpět,“ připomíná půdní ekolog a botanik Petr Kohout. Přínosem sběru genetických informací je, že věda má další důkazní materiál, výsledky počítačové analýzy se dají porovnat se zkamenělinami.
Evoluční novinka
„Obrovská evoluční novinka, která umožnila přechod z vody na souš, byl vznik průduchů,“ zdůrazňuje Žárský. Připomíná, že rostliny přešly na souš ze sladké vody, nikoliv z moře. Musely se naučit regulovat výměnu plynů podle prostředí, ve kterém žijí.
Průduchy jsou dva páry buněk na povrchu rostlinné pokožky. Regulují výměnu plynů tím, že se otevírají nebo zavírají. Když jsou otevřené, vypouštějí, tedy ztrácejí vodu. Zavřené průduchy umožňují fotosyntézu, výrobu živin z oxidu uhličitého a vody s pomocí energie ze slunce.
Schopnost adaptace
Rostliny mají schopnost adaptovat se, třeba i na určitou míru oxidu uhličitého. V posledních 200 milionech let se ale mnohé mění, areály rostlin se přesouvaly jinam. Navíc se výrazněji projevuje klimatická změna.
„Hranice tundry se jejím vlivem posouvá víc a víc na sever,“ uvádí příklad takových změn Žárský. Rostliny zažívají třeba dva měsíce sucho a následný liják. Velkým tématem současné rostlinné biologie a šlechtitelství je proto odolnost k výkyvům.
„Rostliny mají velký potenciál, který se můžeme pokusit využít,“ míní Petr Kohout. Právě evoluční genetika totiž může odhalit geny, které takovou odolnost podporují.
Poslechněte si celou Laboratoř o tom, co přispělo k přechodu rostlin na souš, jak nakládá evoluce s květy, a komu pomáhá opylení ptáky. Debatují biologové Viktor Žárský a Petr Kohout a herečka Ljuba Krbová. Pořad jsme v premiéře vysílali 26. února 2022.
