Аннотация:
Исследовательская группа Ноттингемского университета обнаружила, что чрезвычайно маленький размер ряски обусловлен не радикальным удалением органов растения, а основными структурами стеблей, листьев и других структур, которыми обладают более крупные цветковые растения, в ходе эволюционного процесса были сжаты и слиты в листовидное тело шириной в несколько миллиметров. Результаты, опубликованные в журнале Current Biology, предоставляют новые анатомические данные, объясняющие, как ряска формирует свою минималистскую форму.
Исследователи сосредоточились на анализе ряски обыкновенной (Lemnaminor) и ряски пурпурной (Spirodela Polyrhiza) и сравнили их с растениями, родственными ароидным, такими как калла и таро. Команда использовала очистку тканей и конфокальную микроскопию, чтобы реконструировать трехмерную структуру популяции ряски, а затем провела анализ экспрессии генов в различных частях. В ходе исследования сравнили характер экспрессии более 6000 соответствующих генов в четырех типах растений, чтобы определить, какая часть листьев ряски ближе к листьям, черешкам или стеблям обычных растений.
Результаты показывают, что ряска выглядит как простой зеленый лист, но на самом деле содержит участки тканей с разными характеристиками: внешняя сторона листа похожа на ткань листа; центральный узел имеет характеристики стебля и содержит ткань, из которой образуются новые побеги. Через этот узел у ряски растут дочерние листья, причем узел, соединительная ткань и основная часть листа плотно сжаты вместе. Исследователи полагают, что миниатюризация ряски в основном происходит за счет слияния и сжатия структуры стебля и листьев, а не за счет отбрасывания основных частей растения одну за другой.
Это исследование также объясняет, почему ряску нельзя рассматривать просто как «сморщенный лист». Его листья больше похожи на сложный орган, состоящий из стеблей и листьев. Хотя его внешний вид минималистичный, он все же сохраняет зону развития, соответствующую более крупным растениям. Ряска принадлежит к семейству Araceae, которое имеет широкий диапазон размеров растений: от самых маленьких цветковых растений в мире до крупных травянистых растений. Таким образом, он представляет собой уникальный образец для изучения того, как растения эволюционируют, образуя крошечные тела.
Ряска быстро растет и имеет высокое содержание белка, поэтому она привлекает внимание в будущих исследованиях сельскохозяйственных культур для пищевых продуктов и космических полетов. Однако в этой статье изучалось, как формировалась структура его тела, и не проверялись урожайность, пищевая ценность или эффективность при выращивании в космосе. Исследовательская группа считает, что выяснение методов роста и развития ряски может заложить основу для последующего скрининга и выращивания признаков, подходящих для сельскохозяйственных культур; необходимы дальнейшие исследования, прежде чем он сможет стать зрелым и крупномасштабным источником пищи.
Комментарии