Найнезвичайніше дерево Землі: його квіти змінюють стать щосезону протягом 40 мільйонів років

Природа зберігає неймовірну кількість таємниць і однією з них є те, як рослинам вдається уникати самозапилення. Тривалий час у вчених не було відповіді на це питання, поки вони не виявили, що горіхові дерева еволюціонували, щоб уникнути такої плутанини: розділяють свої чоловічі та жіночі квіти в часі, причому квіти однієї статі цвітуть першими, а іншої — другими, пише IFLScience.

Першим, хто помітив це, став Чарльз Дарвін. Саме він 1877 року виявив, що горіхові дерева можуть відрізнятися за тим, цвітуть вони жіночими чи чоловічими квітами. Дослідники також виявили, що така поведінка спостерігалася як серед одомашнених горіхових дерев, так і серед їхніх диких родичів. Цікаво, що співвідношення жіночих і чоловічих квітів, як правило, становить приблизно 1:1.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Знадобилося ще століття, щоб учені з'ясували, що розгадка цього феномена зводиться до одного генетичного локусу — це виявив аспірант Каліфорнійського університету в Девісі Скотт Глісон. Проте вченим усе ще не було відомо, як саме це відбувається.

У новому дослідженні, проведеному під керівництвом аспіранта з популяційної біології Каліфорнійського університету в Девісі Джеффа Гроха, вчені виявили те, що пролило світло на визначення статі в сімействі дерев Juglandaceae, до якого входить волоський горіх, гікорі та пекан.

Під час дослідження вчені зібрали дані з програми з розведення волоського горіха, а також з місцевих чорних горіхових дерев. Команда з'ясувала, які з цих квітів були жіночими, а які чоловічими, а потім секвенувала їхні геноми для пошуку закономірностей, пов'язаних із цим феноменом. Результати показали, що для волоських горіхів існує два варіанти гена, який вчені ідентифікували. Також стало зрозуміло, що саме цей ген впливає на те, яка стать буде першою під час цвітіння. Ця система була виявлена щонайменше в дев'яти видів волоського горіха, а також залишалася стабільною протягом разюче тривалого часу — щонайменше близько 40 мільйонів років.

У дослідженні також були розглянуті дерева пекана. Результати вказують на те, що у них теж є стратегія цвітіння, яка контролюється окремим генетичним регіоном, але в іншій ділянці геному, ніж у горіхових дерев. Вчені вважають, що у пекана система розвинулася на 10 мільйонів років раніше, ніж у волоського горіха.

Дослідження показує, що система, схоже, працює на користь збереження балансу 1:1 між жіночими та чоловічими деревами. За словами Гроха, досить нетипово, що дерева підтримують цю варіацію протягом такого тривалого часу.

Раніше Фокус писав про те, що вчені воскресили дерево з 1000-річного насіння, знайденого в печері.