Международная группа исследователей из Бельгии и ЮАР обнаружила эволюционный механизм, позволивший цветковым растениям пережить мел-палеогеновое вымирание, которое произошло около 66 миллионов лет назад. Согласно результатам работы, опубликованной в журнале Cell, ключевым фактором выживания стала полиплоидия – процесс удвоения генома. Этот механизм обеспечил флоре избыточный генетический материал, необходимый для адаптации к резким изменениям среды.
После столкновения Земли с крупным астероидом планета погрузилась в период глобального похолодания и дефицита солнечного света из-за пылевых облаков. В подобных условиях дополнительные копии ДНК, которые обычно требуют от организма значительных энергетических затрат, стали инструментом для биологических инноваций. Лишние гены мутировали и приобретали новые свойства, помогая растениям приспосабливаться к жаре, засухе и коллапсу сложившихся экосистем.
Биологи из Гентского университета проанализировали геномы 470 видов современных цветковых растений и сопоставили их с данными 44 ископаемых образцов. Анализ подтвердил, что всплески удвоения генома совпадают с наиболее критическими моментами в истории Земли, включая палеоцен–эоценовый термический максимум. Глобальные катастрофы работали как эволюционный фильтр, который успешно проходили только виды с высокой генетической пластичностью.
Сегодня признаки полиплоидии сохраняются у многих культурных растений, включая пшеницу и бананы. Авторы исследования полагают, что изучение древних механизмов выживания поможет в борьбе с последствиями современного изменения климата. Генетическая гибкость, спасшая флору в эпоху исчезновения динозавров, может стать ключом к созданию новых устойчивых сортов и обеспечению мировой продовольственной безопасности в будущем.
