Størrelsen på genomet av bregner ren har ikke forandret seg 180 millioner år • Elena Naimark • Vitenskapsnyheter om "Elementer" • Evolusjon, Paleontologi, Genetikk

Størrelsen på genomet av bregner er ikke forandret 180 millioner år

Osmunda asiatica (Osmundastrum), Asiatisk eller kanel osmund (reneste), er en av de primitive bregner, som danner grunnlaget for det fylogenetiske treet av ekte bregner. Bilde fra cumauriceriver.org

Svenske forskere studerte i detalj de forstente bregner av en unik tilstand av bevaring. Disse fossilene tilhører en av levende slektninger. På grunn av det faktum at celler med kjerner og kromosomer er helt synlige i de fossile resterne, var det også mulig å estimere størrelsen på genomet av de gamle representanter for dette slaget. Han var omtrent det samme som for moderne slektninger. Dette betyr at disse bregner i 180 millioner år har beholdt både spesifikke eksterne egenskaper og mengden av genetisk materiale uten å ha mistet eller multiplisert. Dette eksemplet på ekstrem evolusjonær konservatisme vil gi en mulighet til å forstå hvorfor noen organismer reduserer deres evolusjonære løp, blir til levende fossiler.

Geologer fra Lund Universitet og Svenske Naturhistoriske Museum i Stockholm presenterte fantastiske data om strukturen av fossile bregneceller i alderen 182 millioner år (forekomster av lavere jura). De klarte ikke bare å vurdere strukturen av vev av fossile bregner, men også hva som er inne i cellene.

De unike detaljene i strukturen er bevaret takket være en ekstremt rask fossilisering. Resterne av plantene ble begravet i en meget porøs vulkansk jord. Hydrothermal løsninger mettet med kalsium fritt passert gjennom porene i jorda. Derfor ble cellulære og vevstrukturer erstattet av kalsiumsalter, uten å ha tid (eller til og med å starte) å nedbryte. En slik konklusjon ble gjort fordi vertsrocken har en helt annen sammensetning. Den består av vanlige vulkanske mineraler – aluminosilikater med høyt innhold av jern og magnesium. Det er klart at mineraliseringen av planterester ikke skyldtes den langsomme utlakningen av kationer og anioner fra foreldresten, men på grunn av allerede eksisterende mettede saltløsninger. Paleontologer er heldige!

Siden resterne av bregner hadde perfekt skilt cellular og vevsmorfologi, var funnene i stand til å bli bestemt selv i slekten. De tilhører slaget Osmundastrum: Dette er det moderne slekt (eller undergenus, det kalles "rent") som ligger til grund for det fylogenetiske treet av ekte bregner (Osmundaceae). Dette er den slags stabile morfologi av disse rene fargete – 180 millioner år var ikke nok til å forandre det.

De vulkanske bergarter i Djupadal-suiten (av juraalder) er skjult av skogsvegetasjon. Det ser utrolige, men inneholder et rikt kompleks av fossil flora. Bilde fra atthetornquist.se

Men det er ikke alt: i disse prøvene er kjerner med nukleol og cytoplasma med inneslutninger og organeller, og cellulære og nukleære membraner synlige i cellene. Noen celler blir "fanget" under celledeling: tette kromosomer er kjennetegnelige, atommembraner (profase) oppløses i andre celler og kromosomer rager opp langs cellekvator (metafase), eller divergerende kromosomer frøs halvveis til cellepulene (anafase). Også funnet var celler som var i ferd med apoptose: dette ble dømt av den spesielle form av cellekjernene. Før oss er det bokstavelig talt en "levende" fossil!

Til venstre: Tverrsnitt av bernik-rhizomet av Osmunda Asiatisk; til høyre: Tverrsnitt av fossilt jura fern (skala lengde 500 mikron). Bilder fra plantsystematics.org og fra diskutert artikkel i vitenskap

En slik god bevaring tillates å konkludere om det genetiske innholdet av cellekjerner. Dessverre er det umulig å komme til DNA av disse bregner, men du kan estimere størrelsen på deres genom. Forholdet mellom størrelsen på kjernen og mengden av DNA er kjent.Derfor kan størrelsen på kjernen estimeres fra størrelsen av kjernen.

Avhengigheten av volumet av kjernen på mengden av DNA i cellene i meristemskuddene. Planlegg fra I. Šimova, T. Herben, 2012. Geometriske begrensninger av urteplanter

Forskere målte nøyaktig alle celleinterfase-kjernene i meristemet, som ble funnet i prøven (diameter, omkrets, areal) og sammenlignet dem med de tilsvarende parametrene i den moderne rene overflaten. De var overraskende tett.

Prøver av moderne (øverst til venstre) og fossil (nederst til venstre) Representanter rent rent: de har ikke bare lignende morfologi, men også kvantitative parametere av cellekjerne: kjerneomkretsen (i sentrum) og kjerneområdet av kjerne (til høyre). Figur fra diskutert artikkel i vitenskap

Dette betyr at deres genomstørrelse var omtrent det samme som deres moderne slektninger. I 180 millioner år har ikke bare morfologien endret seg, men mengden av genetisk materiale har forblitt det samme.

Varmer var rene, ekstraordinære evolusjonære slugger. Er det mulig å anføre på grunnlag av dette eksemplet at det ikke er noen utvikling? Det er selvfølgelig umulig, men dette eksemplet gir en utmerket mulighet til å forstå hva levende fossiler er – stabile evolusjonære relikvier.

kilde: B. Bomfleur, S. McLoughlin, V. Vajda.Fossilized Nuclei and Chromosomes Reveal 180 millioner år av genomisk Stasis i Royal Ferns // vitenskap. 2014. V. 343, P. 1376-1377.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Legg att eit svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: