Ученые пролили свет на проблему происхождения цветковых растений, которую Чарльз Дарвин называл «отвратительной тайной». Выяснилось, что у голосеменных растений уже имелись все необходимые генетические механизмы для возникновения цветка.
К такому выводу пришли французские и британские генетики, чья статья опубликована в журнале New Phytologist.
Как известно, у голосеменных растений органы размножения всегда являются разнополыми – вспомним про женские и мужские шишки сосны. Напротив, у цветковых мужские и женские органы собраны в единый цветок в виде тычинок и пестиков. Ученые уже не одно поколение ломают голову над тем, как могла появиться эта структура.
Авторы статьи решили разобраться с происхождением обоеполого цветка на примере вельчичии – реликтового голосеменного растения, относящегося к классу гнетовых. Вельвичия обзавелось подобием цветка – в чешуях ее мужских шишек помимо синангиев с пыльцой имеется стерильный женский семязачаток, выделяющий капельки сладковатой жидкости, аналогичной нектару. Это делает шишки вельвичии привлекательными для насекомых-опылителей.
Ученые проследили, какие гены включаются на разных стадиях развития мужских и женских шишек вельвичии. Особенно их интересовали аналоги LFY-генов – у цветковых растений белки, закодированные в этих генах, играют ключевую роль в дифференциации цветковой меристемы - образовательной ткани, которая дает начало частям цветка.
Выяснилось, что при закладке шишек вельчичии аналоги LFY-белков примерно так же взаимодействуют с гомеозисными генами, отвечающими за развитие, как это происходит и у цветковых растений. Получается, цветковым не пришлось изобретать ничего нового. Достаточно было лишь немного «настроить» уже имеющийся регуляторный механизм, чтобы получить настоящий цветок.
