Международная команда ученых из Европы, Северной Америки и Китая установила, что папоротниковидные растения приспособились к условиям низкой освещенности благодаря горизонтальному переносу генов от мохообразных. Свое исследование авторы опубликовали в журнале PNAS. Кратко с его содержанием можно познакомиться, например, на сайте duke.edu.
Исследователи установили, что папоротниковидные приспособились к жизни в условиях плохой освещенности в результате горизонтального переноса генов от антоцеротовидных мхов. Папоротники усвоили от мохообразных растений ген, кодирующий фоторецепторы, ответственные за восприятие синего и красного цветов, тогда как большинство растений лучше воспринимают свет в синей части спектра.
Для доказательства своей теории авторы построили генеалогическое дерево для исследуемого гена и выяснили, что разделение генетического материала произошло около 197 миллионов лет назад. Авторы замечают, что не знают точного посредника передачи генов от одного растения другому, но строение гаметангиев (половых органов у папоротников, слабо защищенных от внешних воздействий) делает такое воздействие относительно простым.
Горизонтальный перенос генов ─ процесс передачи генов организму, не являющемуся его потомком. Самый распространенный случай такого механизма ─ взаимодействие вируса и его жертвы (например, бактерии), на котором основаны многие методы генетической инженерии.
Несмотря на то что папоротникообразные являются одной из старейших групп наземных растений, большинство современных папоротников возникло сравнительно недавно в результате приспособления к жизни в более низких, по сравнению с покрытосеменными растениями, ярусах леса. Проведенное исследование продемонстрировало высокое эволюционное значение горизонтального переноса генов, позволившее папоротникам выжить в условиях конкуренции за световые ресурсы с покрытосеменными растениями.