Pasożytnicza roślina zachowuje się jak grzyb. Kolonizuje lasy
Wygląda jak grzyb, zachowuje się jak pasożyt i wcale nie potrzebuje światła. Naukowcy opisali rośliny z rodzaju gałecznicowatych (Balanophora), które niemal całkowicie pozbyły się aparatu fotosyntezy. Ich genomy plastydowe skurczyły się dziesięciokrotnie, a mimo to organizmy te skutecznie kolonizują lasy Azji Wschodniej.
W skrócie
- Rośliny z rodzaju gałecznicowatych (Balanophora) niemal całkowicie utraciły aparat fotosyntezy, a ich genomy plastydowe są dziesięciokrotnie mniejsze od typowych roślin.
- Balanophora pobiera składniki odżywcze bezpośrednio z korzeni drzew, działając jako pasożyt obligatoryjny bez korzyści dla gospodarza.
- Badania sugerują, że utrata fotosyntezy nastąpiła u wspólnego przodka tego rodzaju, a niektóre gatunki wykształciły rozmnażanie bezpłciowe.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Analiza siedmiu gatunków roślin z rodziny gałecznicowatych (Balanophoraceae) pokazuje, że te niepozorne, bulwiaste organizmy porzuciły jedną z podstawowych cech świata roślin. Ich plastydy - struktury komórkowe odpowiadające za fotosyntezę - zawierają dziś tylko niewielką część informacji genetycznej typowej dla roślin lądowych. U Balanophora ten zestaw genów jest około dziesięć razy mniejszy niż u większości roślin i nie pozwala już na wykorzystywanie światła słonecznego jako źródła energii.
Pozostałość tego genomu nie bierze już udziału w przetwarzaniu światła w energię. Jest jednak wciąż aktywna metabolicznie i wspiera inne, niezbędne procesy komórkowe. To ważna wskazówka, że nawet skrajnie zredukowane plastydy nie są w tych roślinach zbędne.
Pasożyt doskonały zamiast partnera
Zamiast fotosyntezy Balanophora czerpie składniki odżywcze bezpośrednio z korzeni drzew. W przeciwieństwie do grzybów mikoryzowych nie oferuje nic w zamian. To pasożyt obligatoryjny, całkowicie uzależniony od gospodarza.
"Balanophora utraciła wiele cech definiujących rośliny, ale zachowała dokładnie tyle, ile potrzeba, by funkcjonować jako pasożyt" - mówi Petra Svetlikova, botaniczka z Okinawa Institute of Science and Technology, cytowana w publikacji. "To fascynujący przykład tego, jak coś tak osobliwego mogło wyewoluować z przodka przypominającego zwykłą roślinę z liśćmi i normalnym systemem korzeniowym" - dodaje.
Ewolucja zbieżna jak u grzybów
Kwiaty i nasiona zdradzają roślinne pochodzenie gałecznic, ale cała reszta wygląda jak grzyb. Ten efekt to klasyczna ewolucja zbieżna, czyli niezależne wykształcenie podobnych cech przez niespokrewnione organizmy. Naukowcy zbadali populacje z Tajwanu i Japonii, często z trudno dostępnych stanowisk, by prześledzić, kiedy doszło do tak głębokiej zmiany.
Wyniki sugerują, że utrata fotosyntezy nastąpiła u wspólnego przodka rodzaju, zanim linia rozdzieliła się na wiele gatunków. Później, na wyspach, część z nich rozwinęła rozmnażanie bezpłciowe. W niektórych przypadkach stało się ono jedyną dostępną strategią rozrodczą.
Zobacz również:
Rozmnażanie bez udziału partnera rzadko spotyka się u roślin pasożytniczych. W przypadku Balanophora może jednak zwiększać szanse na zasiedlanie izolowanych środowisk, gdzie znalezienie odpowiedniego gospodarza i partnera do rozmnażania bywa trudne.
Autorzy pracy podkreślają, że ta grupa roślin stanowi wyjątkowy model do badania ewolucyjnych konsekwencji utraty fotosyntezy u roślin lądowych. Publikacja ukazała się w czasopiśmie "New Phytologist".
Historia Balanophora pokazuje, że na Ziemi przetrwanie nie zawsze oznacza doskonalenie znanych strategii. Czasem kluczem jest ich porzucenie i znalezienie zupełnie innej drogi.
