Nezadržitelný pokrok v technologiích sekvenování DNA, ve zrychlování počítačů a taky ve vývoji fylogenetického software pomalu ale jistě tlačí dnešní biologii k definitivnímu rozluštění příbuzenských vztahů mezi organismy.
Je naprosto úžasné být při tom, i když se pozvolna vtírá děsivá otázka „co bude pak“. Není to moc radostná vyhlídka. Z fylogenetiky se v blízké budoucnosti stane mrtvá věda ve stylu morfologie, každý rok se bude přednášet pořád to stejné až do zblbnutí a na čerstvých evolučních stromech se zvolna začne usazovat prach. Teď je ale všechno ještě úplně nové, tak proč se zatěžovat tím, co musí jednou přijít.
Zcela nedávno se objevily dvě zásadní studie, které do značné míry definitivně řeší až doposud nejasné vztahy mezi vývojovými liniemi kvetoucích, čili nevzhledně odborně „krytosemenných“ rostlin (Angiospermae, anglicky angiosperms).
Kvetoucích rostlin je podle většinového názoru něco přes 250 000 druhů. Příbuzenské vztahy jednotlivých skupin v nedávné době prodělaly dramatické změny. Už hodně dávno nejde o dělení na jednoděložné a dvouděložné rostliny. Pokud se tohle ještě někde učí, pak je to ostuda zavánějící potřebou lynčování. Jednoděložné rostliny sice jako vývojová linie existují, ale jenom jako jedna z několika stejně dobrých linií bývalých „dvouděložných“ rostlin.
Úplně dole na bázi evolučního stromu kvetoucích rostlin je jeden jediný pozoruhodný druh Amborella trichopoda. Další hlavní vývojovou linií kvetoucích rostlin jsou lekníny a jejich příbuzenstvo, které zahrnuje kabomby a nově také bizarní čeleď Hydatellaceae. Třetí samostatnou vývojovou linií kvetoucích rostlin jsou dřeviny ze skupiny Austrobaileyales, mezi nimž je v našich končinách známý například badyánovník (Illicium).
Samostatnou vývojovou linií jsou i Chloranthales, několik tuctů bylin a dřevin, nimiž si botanici v minulosti hodně lámali hlavy. Relativně početnou a od pohledu starobylou vývojovu linií kvetoucích rostlin je příbuzenstvo magnólií, pro které se v současnosti zvolna počešťuje hezké zvučné označení magnolidi.
Naopak opět velmi skrovnou vývojovou linii představuje cca 30 druhů růžkatců (Ceratophyllum), známých i z našich stojatých vod. Zbývající dvě linie kvetoucích rostlin jsou daleko největší. Jednoděložné rostliny neboli po novu monokoti zahrnují 23 procent druhů kvetoucích rostlin a eudikoti, čili bývalé dvouděložné rostliny s takzvaným trikolpátním pylem, celých 75 procent všech dnešních druhů.
Vzájemné příbuzenské vztahy těchto osmi hlavních linií se v poslední době měnily jako zelení kandidáti na ministra školství. Skoro každou jejich možnou kombinaci někdo někdy publikoval. Teď by to ale už mělo být definitivní.
Početný tým odborníků v jehož čele stojí Robert Jansen z University of Texas v Austinu analyzoval 81 genů z celkem 64 plastidových genomů kvetoucích rostlin. Z toho bylo 13 kompletních genomů plastidů nově osekvenovaných. Druhý tým, který vedli Douglas a Pamela Soltin z University of Florida zpracoval 61 plastidových genů z 45 druhů kvetoucích rostlin.
Výsledky obou týmů byly prakticky shodné a vyplynul z nich realistický obrázek příbuzenských vztahů uvnitř kvetoucích rostlin. Úplně na počátku jejich evolučního stromu je opravdu Amborella, i když o tom občas někdo pochyboval. Pak se odštěpily lekníny, po nich linie Austrobaileyales. Potom se oddělili magnolidi společně s Chloranthales.
Záhadní růžkatci (Ceratophyllum) byli odhaleni jako nejbližší příbuzní eudikotů, čili naprosté většiny všech kvetoucích rostlin typu hrách nebo slunečnice. Eudikoti společně s růžkatci jsou sesterská skupina monokotů a vše je tím pádem nejspíš vyřešeno.
Pramen: ScienceDaily 27.11.2007, PNAS online, Wikipedia.
K umělému masu i rajčata z bioreaktoru?
Autor: Dagmar Gregorová (23.10.2023)
Co odhalil genom živoucí fosilie z dob dinosaurů?
Autor: Josef Pazdera (23.09.2023)
Vědci vyřešili sto let starou botanickou záhadu
Autor: Redakce (11.11.2022)
Nadějný protinádorový lék bude dostupnější
Autor: Dagmar Gregorová (08.11.2022)
Technologie zkřížená s uměním: Rostlinu propojili s robotickou paží a mačetou
Autor: Stanislav Mihulka (06.10.2022)
Diskuze:
Jednoděložné a dvouděložné
ZW,2007-12-12 02:11:48
Dokud budou jednoděložné a dvouděložné rostliny snadno odlišitelné morfologicky (žilnatina, četnost květů, kořeny...), anatomicky (cévní svazky, kambium...) a ontogeneticky (dělohy), budou se na základních a středních školách učit jako jediné použitelné třídění krytosemenných rostlin. A fylogenetici ať se třeba postaví na hlavu. Protože učit děti nějaké neznámé fylogenetické linie je nesmysl. Lautr stejné je to v zoologii. Kdyby se měli učitelé řídit "moderním" systémem, museli by totálně překopat třídění obratlovců (pryč například s "ptáky" a "rybami") a například hlísty by museli rozsekat na několik desítek kmenů. Děkuji nechci. Ještě jedno takové "doporučení" a vrátíme se k "červům" a "tajnosnubným".
„co bude pak“
Martin,2007-11-30 09:05:24
"Pak" bude to, že genetici začnú na základe porovnávania DNA jednotlivých vývojových vetiev rekonštruovať DNA pravekých rastlín, a nie iba kvitnúcich, ale aj výtrusných a ihličnanov rovnakým spôsobom, ako jazykovedci rekonštruujú podobu prajazykov a keď bude genetika dostatočne vyspelá, tak sa pokúsia túto rekonštruovanú DNA premeniť na fenotyp a konečne si budem môcť doma v kvetináči na okne pestovať Lepidodendron a Asteroxylon :)))
To nic neni proti tomu,
Jirka,2007-11-30 11:06:05
az budeme odhadovat, kterym smerem se evoluce vyda v budoucnosti.
Odhad budúcnosti?
Martin,2007-11-30 21:56:47
Na to, aby sme mohli seriózne odhadnúť alebo sa aspoň pokúsiť seriózne odhadnúť, akým smerom pôjde evolúcia rastlín, museli by sme získať vzorky z dávnej minulosti, z priamych predchodcov dnešných rastlín a až ich porovnaním s dnešnými rastlinami by sme MOŽNO boli schopní odhadnúť smer budúcej evolúcie. Prípadne to celé natiahnuť do počítača a nechať ho, nech niečo "vyevolvuje" :)))))
Rád by som napríklad vedel, v akom stave je DNA z peľových zrniek, zachytených v jantári alebo uväznených v grónskom alebo antarktickom ľadovci.
A pokiaľ ide o "postrčenie" evolúcie želaným smerom - nemal by som nič proti GM spoľahlivo mrazuvzdorným palmám a stromovitým papradiam :) Alebo taká mrazuvzdorná Araucaria excelsa...
co bude pak?
Ucholák,2007-12-07 17:34:35
Co bude pak je docela jednoduché. Za týden, za měsíc, za rok, za 5 let to bude úplně jinak. Jak známo, z DNA nelze sestavit věrohodný a všeobecně přijímaný "rodokmen", jednoduše protože srovnáváním různých částí DNA vyjdou rodokmeny různé, s různým pořadím "větví" a tudíž navzájem se vylučující. To není jen záležitost genetiky, tedy DNA ale obecně biochemie vůbec. Známý je cytochrom C, ale podobně to "funguje" (tedy nefunguje) třeba při srovnání hormonů apod...
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
