Nie są to jedyne rośliny, które stosują ten mechanizm obronny. Wystarczy spojrzeć na krzewy malinowe czy jeżynowe lub popularne rośliny uprawne – takie jak pomidory, ziemniaki czy bakłażany.
Ale w jaki sposób wszystkie te gatunki, z których wiele ewoluowało oddzielnie w ciągu milionów lat, mogły mieć tę samą kolczastą cechę? Zespół międzynarodowych badaczy odkrył, że odpowiedź leży w ich DNA. Najnowsze badanie opublikowano w czasopiśmie Science. Eksperci twierdzą, że odkrycia te nie tylko otwierają drzwi naukowcom, którzy chcą stworzyć odmiany pozbawione kolców, ale także rzucają światło na historię ewolucji niezwykle zróżnicowanego rodzaju roślin.
Pierwsze paprocie także miały kolce
Kolce u roślin to, jak podaje portal botanik.pl, najczęściej wariacje na temat epidermy – skórki. Przekształca się ona, tworząc ostre i nieprzyjazne dla roślinożerców formy. Przez brak wiązek przewodzących łatwo je odłamać. Występują zarówno na łodygach, jak u róży, ale także na owocach, jak u kasztanowca.
Te wypustki istnieją od co najmniej 400 milionów lat, sięgając czasów, gdy na Ziemi pojawiły się paprocie. Pierwotnie miały na łodygach kolce. Zachary Lippman, biolog roślin i profesor genetyki w Cold Spring Harbor Laboratory na Long Island w Nowym Jorku powiedział, że cecha ta pojawiała się — i znikała — od tego czasu w różnych momentach ewolucji.
Jeden z najbardziej zróżnicowanych rodzajów roślin, znany jako Solanum — obejmujący uprawy takie jak ziemniaki, pomidory i bakłażany — po raz pierwszy zyskał kolce 6 milionów lat temu. Obecnie rodzaj ten obejmuje ponad 1000 gatunków, które występują na całym świecie, z czego około 400 z nich określa się jako „spiny solanum” właśnie ze względu na kolce.
Kiedy wspólna cecha, taka jak kolce, pojawia się niezależnie u różnych gatunków, jest to znane jako ewolucja konwergentna. Występuje, gdy gatunki podobnie dostosowują się do pewnych potrzeb środowiskowych.
Za kolce odpowiedzialna rodzina genów
Kolce i ciernie są ewolucyjną obroną przed roślinożercami i mogą również pomagać we wzroście, konkurencji roślin i zatrzymywaniu wody. Wcześniej nie było wiadomo, co dokładnie powodowało, że paprocie i inne niezwiązane z nimi rośliny wytworzyły kolce. Teraz autorzy badania odkryli, że starożytna rodzina genów znana jako Lonely Guy, lub LOG, pełniła funkcję ochronną tej cechy, włączając ją i wyłączając u różnych gatunków na przestrzeni milionów lat.
Autorzy badania odkryli, że gen LOG był odpowiedzialny za kolce u około 20 badanych gatunków roślin. Geny te występują u wszystkich roślin, jednak nie u wszystkich się aktywują. Są odpowiedzialne za aktywację hormonu znanego jako cytokinina, który jest ważny dla podstawowych funkcji rośliny na poziomie komórkowym, w tym podziału i ekspansji komórek, co z kolei wpływa na wzrost rośliny i wytwarzanie się kolców.
Czytaj też:
Wystarczy, że posadzisz przy różach. Szkodniki będą trzymały się z dalaCzytaj też:
Opuchlaki w ogrodzie – charakterystyka, szkodliwość i skuteczne metody zwalczania