Неспециализированный европейский сорняк перевоплотил собственный компактный цветок в экспансивный, расцвет с желтыми лепестками методом заимствования нескольких генов от близкого итальянского родственника. Исследователи говорят, что обмен есть редким задокументированным примером благоприятного генетического потока между разновидностями.
Это также бросает вызов понятию, что более высокие организмы должны надеяться на собственные гены для развития.История начинается 300 лет назад, когда ботаники ввели желтый сицилийский цветок называющиеся Крестовник squalidus в Оксфорд, Англия В то время, была лишь одна разновидность английского сорняка, известного как неспециализированный крестовник (S. vulgaris), его 10-миллиметровая цветочная голова, упакованная маленькими трубчатыми цветами. Но как сицилийский цветок – что в итоге стал известным как Оксфордский крестовник – распространение, новая разновидность крестовника показалась, что окружен громадными желтыми лепестками.Энрико Коен, генетик в Центре Джона Иннеса в Норидже, Англия, и Ричарде Абботте из университета Св.
Эндрюса, также в Англии, задался вопросом, имел ли Оксфордский крестовник какое-либо отношение к преобразованию. Они знали о генах в львиных зевах, управляющих симметрией цветов того цветка, и они применяли последовательность тех генов для нахождения эквивалентных генов в крестовнике. Два гена, Ray1 и Ray2, думается, вовлечены в формирование язычковых цветков.
Последовательности этих генов в эффектном крестовнике отличались от тех по уникальному крестовнику, но они были практически аналогичны тем в крестовнике, отчеты бригады Коена на следующий день в Науке. Они вошли в геном крестовника, когда две скрещенные разновидности, говорит Коен.
Стоимостей говорит, что лепестки, возможно, предоставили эффектному крестовнику эволюционное преимущество. Крестовник в большинстве случаев самооплодотворяет, но язычковые цветки имеют тенденцию быть опыленными от соседних растений, увеличивая разнообразие получающихся семян и, с этим, по-видимому их свойство совладать с более широкой разновидностью условий. Это может растолковать, по какой причине эффектный крестовник – в один раз редкий – скоро распространился.
Заимствование генов, быть может, также было методом к крестовнику для восстановления лепестков, которые это утратило на протяжении развития, предположив, что развитие не есть односторонней улицей. Факт, что гены – и потерянная черта – могут быть повторно включены в разновидность, «может воображать неспециализированную тему в развитии растения», говорит Лорен Рисеберг, эволюционный биолог в Университете Английской Колумбии в Ванкувере, Канада.
Работа иллюстрирует, что «развитие есть громадным числом нити судьбы, чем дерево судьбы», в котором гены могут течь между отделениями, говорит Майкл Арнольд, эволюционный биолог в Университете Джорджии, Афины. Таковой поток генов был увиден прежде, в первую очередь в микробах, «но это – возможно, сейчас, лучший пример у эукариотов, где они прибивают, каков ген», говорит он. «Это – ключ, открытие ключа».