Nekoliko suštinskih genetskih razlika prilagođava cveće oprašivačima pčela ili kolibrija

Nekoliko suštinskih genetskih razlika prilagođava cveće oprašivačima pčela ili kolibrija

Velike razlike u karakteristikama cvetova između divljeg cveća sa različitim oprašivačima postižu se pomoću nekoliko ključnih genetskih razlika, prema studiji Karolin Vesindžer sa Univerziteta Južne Karoline, SAD, i kolegama, objavljenoj u časopisu otvorenog pristupa PLOS Biology.

Biljke koje se oslanjaju na životinjske oprašivače, kao što su insekti ili ptice, razvile su karakteristične skupove karakteristika cveća – poznate kao „sindromi oprašivanja“ – koji su prilagođeni oprašivaču. Na primer, većina biljaka iz roda Penstemon ima široke, plave cvetove koji predstavljaju podlogu za sletanje pčela, ali neke vrste su razvile uske, crvene cvetove nalik cevima koje su prilagođene za oprašivanje pomoću kolibrija.

Da bi razumeli kako se ovi sindromi oprašivanja održavaju na genetskom nivou, istraživači su sekvencionirali DNK 229 biljaka iz tri srodne vrste Penstemona: dve prilagođene za oprašivanje od strane pčela (P. neomekicanus i P. virgatus) i jedne koja se prilagodila oprašivanju kolibrija. (P. barbatus).

Otkrili su iznenađujuće malo genetskih razlika koje razlikuju P. barbatus od njegovih srodnika koje oprašuju pčela, uprkos velikim razlikama u karakteristikama cveta. Sve u svemu, biljke iz istog regiona bile su genetski sličnije od geografski udaljenijih pojedinaca, bez obzira na vrstu, što sugeriše da postoji genetsko mešanje između divljih cveća prilagođenih pčelama i kolibrima. Međutim, identifikovali su 21 mesto koje se dosledno razlikovalo između vrsta sa različitim oprašivačima.

Ova mesta su raspoređena po celom genomu, što čini verovatnijim da se komplementarni skup osobina cveća razbije rekombinacijom (mešanje gena majke i oca koje se dešava kada se prave gamete), stvarajući manje uspešne hibride. Tri genetske razlike su bliske genomskim lokacijama uključenim u boju cveta, širinu i zapreminu nektara, osobine koje su karakteristične za različite sindrome oprašivanja.

Autori kažu da bi retki događaji hibridizacije između susednih vrsta Penstemona koje oprašuju pčele i kolibri, u kombinaciji sa snažnom selekcijom za održavanje skupa karakteristika cveta prilagođenih svakom oprašivaču, mogli da objasne rezultate.

Dr Vesinger je rekao: „Iako se vrste koje oprašuju pčele i kolibri lako razlikuju na terenu, na osnovu nepogrešivih razlika u cvetovima i ukupnom rastu biljke, iznenađujuće mali broj genetskih regiona razlikuje ove različite vrste na genetskom nivou.“