大規模な遺伝子研究が顕花植物の生命の樹を描き直す

植物学者は、9500 種以上のゲノム データを使用して、顕花植物間の進化的関係をマッピングしました。 新たに編集された生命の樹は、科学者が顕花植物の起源をつなぎ合わせ、将来の保護活動に情報を提供するのに役立ちます。

陸上に生息する植物の約 90 パーセントは、被子植物と呼ばれる花を咲かせて実を結ぶ植物です。 これらの顕花植物は、炭素を貯蔵したり酸素を生成したりするなど、地球の生態系を維持するのに不可欠であり、私たちの食事の大部分を占めています。

「私たちの存在そのものが彼らに依存しているのです」と彼は言います。 ウィリアム・ベイカー イギリスのキューにある王立植物園にて。 「だからこそ、私たちは彼らを本当に理解する必要があるのです。」

過去 8 年間、ベイカー氏と同僚たちは次のことに取り組んできました。 生命の木を完成させる これは、すべての属の植物と菌類の間の進化的関係を説明します。

研究チームは開花植物から始めて、すべての被子植物の核に見られる353の特定の遺伝子を検索するための分子プローブを設計した。 「核ゲノムは膨大です」とベイカー氏は言う。 「したがって、特定の遺伝子セットに焦点を当てる必要がありました。」

研究者らはこれまでに、主に世界中のコレクションや公共データベースからの標本を使用して、9506種の顕花植物の遺伝子を配列決定した。 これは、既知の被子植物のほぼすべての科と、記録されている 13,400 属のうち約 8,000 を表します。 分析で採取された標本の一部は 200 年以上前のもので、その中には アレナリア グロビフローラ、そして多くはグアダルーペ島のオリーブ（エスペレレア・パルメリ）。

研究者らは、それぞれの顕花植物の遺伝子配列の類似性を比較することで、それらが生命の樹のどこに位置しているかを突き止めることができた。

これは被子植物に関するこれまでで最も包括的な調査であるとベイカー氏は言う。 「私たちはよくそれを元素の周期表に例えます」と彼は言います。 「それは人生の基本的な枠組みです。」

約1億4千万年前に出現した後、 被子植物は急速に繁栄した、花のない裸子植物を超えて、世界の支配的な植物の種類となっています。 開花植物の多様性が化石記録に突然現れたことは、過去数世紀にわたって科学者を困惑させてきており、チャールズ・ダーウィンはそれを「忌まわしい謎」と呼んだ。

さて、生命の木は、今日も存在する主要な顕花植物の系統の約 80 パーセントが、被子植物の多様性におけるこの初期のブームの一部であったことを裏付けています。 「この『忌まわしい謎』を解決したとは言えませんが、少なくとも、本当に謎が存在するとは言えます」とベイカー氏は言う。

生命の木は、約 4,000 万年前に起こった多様性のさらなる急増にも光を当てていますが、これはおそらく当時の地球の気温の低下によって引き起こされたと考えられています。

将来的には、生命の木は新薬の薬学的特性を持つ植物の探索にも役立つ可能性があると述べています。 イリア・リーチ、キューのチームのもう一人のメンバー。 また、科学者が新種を特定し、どの種が気候変動に対して最も脆弱であるかを評価するのにも役立ちます。

「これは、顕花植物が世界を席巻することを可能にしたメカニズムに近づく、新しい研究を行うための最新かつ最高の進化的枠組みです」と彼は言います。 ライアン・フォーク ミシシッピ州立大学で。