Земля наполнена разнообразными и замечательными формами растений, от самых высоких секвой, пронизывающих полог леса, до мельчайших мхов, покрывающих землю под ногами.
Однако эти поразительные формы имеют гораздо более простое происхождение. Предками наземных растений были нитевидные (2D) водные зеленые водоросли, которые сильно отличались от трехмерных (3D), вертикальных стеблей и листьев растений, с которыми мы знакомы сегодня.
Теперь исследователи из Бристольского университета раскрыли захватывающую информацию о том, как наземные растения развили эти трехмерные формы, которые имели решающее значение для их продвижения на сушу.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Current Biology под руководством доктора Джилл Харрисон из Школы биологических наук Университета и его сотрудников, показало, что небольшие белки, известные как пептиды CLAVATA, контролируют рост и деление клеток в самые верхушки растений, из которых образуются такие органы, как побеги и листья.
CLAVATA представляет собой сигнальную систему на основе пептидов и рецепторов. Пептид перемещается к рецептору, чтобы установить плоскости клеточного деления.
Однако, когда исследователи искали молекулы CLAVATA в предках водных водорослей, они не смогли их найти.
Это показало, что белки CLAVATA эволюционировали как раз тогда, когда первые растения вышли на сушу.
Используя мхи для иллюстрации перехода от 2D к 3D росту, исследователи показали, что белок CLAVATA вращает клеточные деления на кончиках стеблей растений, обеспечивая рост в нескольких направлениях.
Доктор Харрисон, научный сотрудник Университета Королевского общества, сказал: «Было обнаружено, что гены CLAVATA специфичны для наземных растений и регулируют их уникальные модели трехмерного роста, поэтому похоже, что эти гены сыграли важную роль в том, чтобы растения могли получать выходя на сушу.
"После этого фундаментального изменения в схемах клеточного деления растения теперь могут развиваться во многих различных формах, что позволяет им доминировать почти во всех средах на Земле, и поэтому эта работа раскрывает ключевую роль этих маленьких белков в завоевании растениями земля."