Эволюция семенных растений до сих пор остается спорной темой в биологии растений
В частности, филогения гимнастики и их связь с цветущими растениями остается предметом обсуждения, поскольку морфологические и молекулярные анализы противоречат друг другу по ключевым взаимосвязям. Этот продолжающийся конфликт может затруднить однозначную оценку гомологии с помощью сравнительных морфологических исследований.
К счастью, генетика развития может дать еще одно доказательство гомологии структур. Аналогичные механизмы развития могут дать дополнительные указания на общие корни конкретных морфологий.
“Аберрантная яичниковая организация в акроконических мутантных хвойных породах удивительно похожа на некоторые виды палеозойских хвойных пород. Какая биологическая интерпретация может быть дана этому наблюдению?”
По результатам исследований по молекулярному контролю за репродуктивным развитием самки у бешеных пицеев было выявлено: объединяя свои генетические результаты с палеоботаническими данными, они способны пролить новый свет на сложную эволюцию сосновых яичниковых отложений.
Еще более интригующе, исследования дают редкое генетическое понимание регуляции развития репродуктивных органов в гимнастике, изучая мутанта норвежской ели, встречающегося в природе. Исторически понимание морфологической эволюции хвойных пород в значительной степени зависело от сравнения женских репродуктивных органов вымерших и исчезнувших хвойных пород.
Поскольку мужские ископаемые хвойные породы в значительной степени похожи на современные хвойные породы. Именно исследования о яичниковых органах современных и ископаемых хвойных пород и их предполагаемых предшественников, кордаиталей, привели к первой тщательной классификации палеозойских хвойных пород.
Кроме того, предположительно, что эволюция яичниковых органов хвойных пород от кордаит-подобных предков можно объяснить восстановительными процессами. Теломерная теория описывает эволюцию архитектуры наземных растений через последовательный процесс перекрытия, планировки и переплетения ветвей или "теломеров".
Действительно, при изучении женских репродуктивных органов вымерших и современных хвойных пород в филогенетическом контексте прослеживается аналогичная тенденция к снижению. Среди ранних палеозойских хвойных пород можно выделить хвойные породы рода “Thuringiostrobus”. Которые относятся к одному из самых древних. Турингиостроба нижнепермского происхождения обладали радиально симметричными яичниковыми органами, сложенными из нескольких переплетенных стерильных и плодородных чешуек.
Позиционирования структур в одной плоскости
В процессе плантации в одной плоскости двусторонние симметричные овульферные органы впоследствии эволюционировали бы из овульферных органов хвойного хвойника, напоминающего турингиостроб. Примером такого перехода может служить ископаемый вид “Pseudovoltzia Liebeana”.
Этот позднепермский хвойник обладал двусторонними симметричными женскими репродуктивными органами, состоящими из пяти шкал, две из которых были стерильными, в то время как остальные три шкалы имели семена. Дальнейшее планирование яичниковых органов с последующим слиянием и уменьшением их индивидуальных масштабов может привести, в конечном счете, к единообразному яичниковому масштабу, наблюдаемому в большинстве сохранившихся хвойных пород.
Используются данные красивой гибридизации, для изучения экспрессии нескольких генов, включая пять новых бокс-генов, на всем протяжении развития внесемейных конусов.
При этом авторы выделяют различные секторы в пределах яичникового масштаба, о чем свидетельствуют характерные схемы экспрессии нескольких генов.
Они предполагают, что различные закономерности могут указывать на функционально и эволюционно независимые сектора в масштабе. Более того, они элегантно связывают эту довольно сложную генетическую организацию простого, на первый взгляд, овульферного масштаба с гипотезой об эволюционном сокращении женских репродуктивных органов хвойных пород.
Таким образом, различные секторы укрепляют представление о том, что яичниковые отложения происходят из более сложной структуры, которая постепенно сокращалась в процессе эволюции хвойных пород.
Продолжение статьи во 2 части...