فرگشت گیاهان و منشاء گونههای مختلف آنها
فرگشت گیاهان و منشاء گونههای مختلف آنها
مجله علمی ایلیاد - امروزه بالغ بر ۵۰۰،۰۰۰ گونهی مختلف گیاه وجود دارد که همهی آنها دارای یک جد مشترک هستند. اینکه چگونه این گوناگونی زیستی رخ داده است، هنوز مشخص نیست؛ ولی تیمی بینالمللی شامل دانشمندان دانشگاه مارتین لوتر، پروژهی جدیدی را دربارهی فرگشت گیاهان با استفاده از دادههای ژنتیکی ۱،۱۴۷ گونهی آنها به انجام رساندهاند و توانستهاند جامعترین درخت فرگشت گیاهان را بسازند. جزئیات این درخت در مجلهی Nature منتشر شده است.
تاریخچهی فرگشت گیاهان را میتوان تا یک میلیارد سال پیش دنبال کرد. جلبک اولین اُرگانیسمی بوده که به کمک کلروپلاست از انرژی خورشید استفاده میکرده است. در واقع جلبک اولین گیاهی بوده که فوتوسنتز میکرده است. امروزه بالغ بر ۵۰۰،۰۰۰ گونهی گیاهی دریایی و زمینی وجود دارد. دانشمندان در این پروژهی جدید به دنبال بنیان این توسعه بودهاند. پروفسور «مارسل کوئینت» از موسسهی کشاورزی و علوم تغذیهی دانشگاه MLU، میگوید: «برخی از گونههای گیاهی صدها میلیون سال پیش بهوجود آمدهاند. اکنون ما ابزاری داریم که میتوانیم ببینیم در آن زمان چه اتفاقی رخ داده است.»
در پروژهای دیگر که کوئینت نیز در آن شرکت داشته است، تیمی شامل ۲۰۰ محقق از سراسر دنیا ۱،۱۴۷ نمونه از گیاهان روی خشکی و جلبک را جمعآوری کردهاند تا ژنوم هر اُرگانیسم را آنالیز کنند. محققین با این دادهها توانستهاند توسعهی فرگشت گیاهان را بازسازی کنند. تمرکز آنها بر گیاهانی بود که تا کنون مورد مطالعه قرار نگرفته بودند.
پروفسور «ایوو گروسی» از دانشگاه مارتین لوتر، میگوید: «این پروژه بسیار خاص بود، زیرا ما فقط اجزای منفرد را آنالیز نکردیم؛ بلکه وضعیت تجمعی بیش از هزار گیاه را بررسی کردیم. در این پروژه توسعهی خانوادههای ژنهای بزرگ در گیاهان بررسی شده است. برخی از این خانوادههای ژنی طی میلیونها سال تکثیر شدهاند. این فرآیند در واقع کاتالیزوری برای فرگشت گیاهان بوده است، زیرا وجود مواد ژنتیکی بیشتر باعث ایجاد ظرفیتهای جدید و مشخصات جدید میشود.»
یکی از اهداف اصلی این پروژه شناسایی ارتباط بالقوه بین تکثر ژنی و نوآوریهای بهوجود آمده در قلمرو گیاهان بوده است. محققین از دادههای جامع بهدست آمده استفاده کردند و درخت فرگشتی گیاهان را ساختند و دریافتند که یکی از فرضیات پیشین در مورد فرگشت گیاهان اشتباه بوده است؛ بزرگترین گسترش ژنی در زمان گذار به گیاهان گلدار رخ داده است و به همین خاطر اکثر گونههای گیاهی کنونی گلدار هستند. «مارتین پورش» از آزمایشگاه ایوو گروسی، میگوید: «گذار از گیاهان آبی به گیاهان خشکی نقطهی شروع توسعهی ژنتیکی گیاهان بوده است. گوناگونی ژنی متعددی در حین این گذار اتفاق افتاده است. پس از بروز این گذار شرایط لازم برای گوناگونی زیستی فراهم شده است.»
دانشمندان میگویند که اکثر گوناگونی موجود در قلمرو گیاهان پس از میلیونها سال و در زمانی که شرایط محیطی مناسب ایجاد شده بروز کرده است.