Исследование, проведённое Филипом Коларжем с факультета естественных наук Карлова университета и Патриком Мейрманом из Амстердамского университета, показало, что дупликация генома (полиплоидизация) — процесс, играющий ключевую роль в эволюции и селекции растений, — оказывает значительное, но непостоянное влияние на экологические требования отдельных видов.
Результаты были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
В исследовании, в котором были проанализированы более 25 000 географически локализованных записей о разных уровнях плоидности у 129 видов цветковых растений, показано, что изменения в числе хромосом часто приводят к изменениям климатической ниши — то есть условий, в которых растения встречаются. Однако при этом не было обнаружено последовательного направления этих изменений.
«В целом, основной вывод заключается в том, что дупликация генома у растений — вероятно, наиболее обширный тип мутаций ДНК, известный у растений или животных, и процесс, важный как в сельском хозяйстве, так и для сохранения природного генетического разнообразия, — влияет на то, где растут растения. Это то, что мы показываем с помощью большого метаанализа опубликованных данных», — говорит Коларж с кафедры ботаники факультета естественных наук Карлова университета.
«Но конкретное направление эффекта предсказать нелегко — каждый вид ведёт себя несколько иначе. Поэтому мы не можем сказать, вопреки тому, что долгое время предполагалось, что после дупликации генома растения всегда колонизируют горные среды или более сухие районы. Это на самом деле публикация отрицательного результата, что само по себе довольно необычно в науке», — добавляет Коларж.
«Работа представляет собой метаанализ опубликованных полевых данных, собранных десятками команд по всему миру, и ясно иллюстрирует важность даже частичных тематических исследований и пользу подхода открытой науки, который всё чаще продвигается в современной мировой науке. Мы также благодарны многим исследователям, которые облегчили нам доступ к их данным», — говорит Коларж.
Хотя у 74 % видов была обнаружена значительная разница в климатической нише между разными уровнями плоидности, не было обнаружено специфического климатического фактора (например, температуры, осадков или высоты), который последовательно объяснял бы эти различия у всех видов. Предположение о том, что у полиплоидов в целом более широкая экологическая толерантность и более широкие ареалы распространения, также не подтвердилось.
Результаты подчёркивают важность учёта вариаций плоидности в экологических исследованиях и могут повлиять на исследования биоразнообразия, а также на прогнозы воздействия изменения климата на распространение видов.
Предоставлено Карловым университетом.