450 milyon il əvvəl bitkilər sudan quruya epik keçidə başladılar. İlk qabaqcıllar arasında bu günə qədər davam edən kiçik, təvazökar bitkilər qrupu olan təvazökar buynuzlu otların əcdadları da var idi. Yeni araşdırmalar bitkilərin təkamülü və qurudakı həyatın ilk günləri haqqında maraqlı təfərrüatları üzə çıxararaq, buynuzlu otların genetik planlarına dair fikirləri ortaya qoyur.

Boyce Thompson İnstitutunun (BTI) doktorluqdan sonrakı alimi və tədqiqatın ilk müəllifi Peter Schafran, “Biz bu unikal bitki qrupunun bütün tanınmış ailələrini təmsil edən on hornwort növünün genomlarının şifrəsini açmaqla başladıq” dedi. “Bizim tapdıqlarımız gözlənilməz oldu: buynuz qurdları 300 milyon ildən çox müddət ərzində ayrı-ayrılıqda inkişaf etmələrinə baxmayaraq, olduqca sabit xromosomları qoruyub saxlayıblar.”

Bir çox bitkilərdən fərqli olaraq, buynuzlu otlar bütün genomun təkrarlanmasına məruz qalmamışdır (orqanizmin bütün genetik materialı təkrarlanır). Bu duplikasiyanın olmaması, dərin təkamül tarixinə baxmayaraq, buynuzlu otlar arasında nisbətən dəyişməz qalan sabit “autosomlar” – orqanizmin genetik materialının çoxunu saxlayan xromosomlarla nəticələndi.

Bununla belə, hornwort genomunun bütün hissələri o qədər də statik deyil. Tədqiqat “aksesuar xromosomların” varlığını ortaya qoydu – yaşamaq üçün vacib olmayan, lakin əlavə faydalar təmin edə bilən əlavə genetik material. Bu köməkçi xromosomlar daha dinamikdir, sürətlə inkişaf edir və hətta ayrı-ayrı bitkilərin daxilində də dəyişir. Bundan əlavə, beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu bəzi növlərdə potensial cinsi xromosomları müəyyən edərək, bitkilərin reproduktiv strategiyalarının təkamülünə işıq salıb.

Bu yaxınlarda Nature Plants jurnalında dərc edilən araşdırma , həmçinin bitkilərin spesifik xüsusiyyətlərinə dair fikirlər təqdim etdi. Məsələn, tədqiqatçılar flavonoidlərin istehsalında (UV radiasiyasından qoruyan piqmentlər), stomata formalaşmasında (qaz mübadiləsini tənzimləyən kiçik məsamələr) və hormon siqnalizasiyasında iştirak edən genlər haqqında yeni məlumatlar aşkar ediblər. Bu tapıntılar erkən torpaq bitkilərinin yeni, çətin mühitə necə uyğunlaşdığına dair anlayışımızı dəqiqləşdirməyə kömək edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1736225926&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-hornwort-genomes-clues-conquered.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yMDUiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjA1Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjA1Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1736225926478&bpp=1&bdt=99&idt=196&shv=r20241212&mjsv=m202501030201&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736225880%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736225880%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1736225880%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6087148314574&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2115&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95344790%2C31089477%2C95347432&oid=2&pvsid=2712576745578415&tmod=212863399&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=200

Tədqiqat layihəsinin buynuzlu otların geniş genetik tədqiqi onları növlərin ümumi sayına nisbətən ən dəqiq ardıcıllıqla sıralanmış bitki qrupu edir.

Hornworts üçün hərtərəfli “pan-phylum” məlumat dəsti yaratmaqla, tədqiqat qrupu elm adamlarına Yerdəki həyatın necə inkişaf etdiyini başa düşməyə kömək etmək üçün bir resurs hazırladı. O, bitkilərin gələcək ekoloji problemlərə necə uyğunlaşa biləcəyinə dair anlayışlar təqdim edir və daha davamlı bitkilərin yaradılması səylərini məlumatlandıra bilər.

BTI-nin dosenti və aparıcı müəllifi Fay-Wei Li, “Bizim tədqiqatımız təkcə tanınmış model növlərin deyil, müxtəlif orqanizmlərin öyrənilməsinin vacibliyini nümayiş etdirir” dedi. “Buynuz qurdları haqqında biliklərimizi genişləndirməklə, biz bitkilərin təkamülü və planetimizdəki həyatın inanılmaz müxtəlifliyi haqqında daha dolğun təsəvvür əldə edirik.”

Daha çox məlumat: Peter Schafran et al, Hornworts pan-phylum genomları konservləşdirilmiş autosomları, lakin dinamik aksesuar və cinsi xromosomları aşkar edir, Təbiət Bitkiləri (2025). DOI: 10.1038/s41477-024-01883-w

Jurnal məlumatı: Təbiət Bitkiləri 

Boyce Thompson İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir