Margit, Piroska2021. január 18., hétfő
Tudomány

Tetten ért evolúció: új növényfaj született az Alpokban

National Geographic Magyarország

Mindössze 150 év elegendő volt ahhoz, hogy az átalakult környezet miatt megszülessen az új faj.

Réti kakukktorma, az egyik szülőfaj
Forrás: inaturalist

Az az elterjedt elképzelés, hogy az új fajok kialakulásához hosszú időre van szükség, azonban egy új, svájci-japán kutatás szerint ez nem feltétlenül igaz minden esetben. A svájci Urnerboden nevű falu környezetét az elmúlt 150 évben alaposan átalakították: a korábbi erdőborítás helyett mára legelők foglalják el a közeli völgyeket. Az új, kakukktormákhoz tartozó növényfajra, a Cardamine insueta-ra még 1972-ben bukkantak rá.
A frissen kialakult növényfaj kiváló lehetőséget biztosított arra, hogy a környezetre adott reakciókat és a genetikai tulajdonságokat, vagyis a működő evolúciót tanulmányozzák a segítségével. A kutatóknak sikerült feltárni a növényfaj kialakulása, evolúciója mögötti genetikai változásokat.

Keserű kakukktorma, az egyik szülőfaj
Forrás: inaturalist

 

Az új faj két, kissé eltérő élőhelyet kedvelő ősből jött létre a Cardamine amara (keserű kakukktorma) közvetlenül a folyóvizek mentén (szinte a vízben) nő, a Cardamine rivularis (a réti kakukktorma egyik alfaja) pedig a csupán kissé nedves réteken érzi jól magát. A tájátalakítás adott lehetőséget e két faj hibridizációjára, az új faj pedig a két ős közti környezetet kedveli: ahol időleges vízborítás uralkodik. „Olyan, a szülő fajoktól örökölt genetikai tulajdonságok kombinációját birtokolja az új növényfaj, amely lehetővé teszi számára, hogy a szülőkétől különböző típusú ökológiai fülkében élhessen” – mondta Rie Shimizu-Inatsugi, a Zürichi Egyetem Evolúcióbiológiai és Környezettudományi karának kutatója.
Az új kakukktorma-faj igazából egy kromoszómakészletet a keserű kakukktormától örökölt, kettőt pedig a réti kakukktormától, így ő maga három kromoszómakészlettel rendelkező, úgynevezett triploid növény. (A növényeknél a kromoszómakészlet nagyon gyakran többszöröződik, poliploidia alakul ki, és ez a tény a fajképződésben, illetve emberi szempontból a növénynemesítésben is igen fontos szerepet kap.)

Az új kakukktormafaj, a Cardamine insueta
Forrás: UZH, Rie Shimizu-Inatsugi

 

A Cardamine insueta és a két szülő faj elemzése során megvizsgálták, hogy milyen gének mikor aktiválódnak a növényben, vagyis a génkifejeződés és a környezet összefüggéseit tárták fel. Arra voltak kíváncsiak, hogy melyik növény miként reagál a vízborításra. Ezekből a vizsgálatokból kiderült, hogy a szülőktől örökölt két tulajdonság is alapvető fontosságú az új faj túlélésében. Először is, a C. insueta képes a levelei sarjadzásával szaporodni, ilyenkor természetesen az adott egyed klónja jön létre (a levélből először kis gyökér-szálacska nő ki, majd elkezd hajtani az új növény is belőle). Ezt az ivartalan szaporodás lehetőségét az új kakukktormafaj a mezei kakukktormától örökölte, és, mivel az új faj ivaros szaporodásra képtelen, egyedül ez a vegetatív szaporodási módszer áll rendelkezésére a terjedéshez. A levelek sarjadzására akkor kerül sor, ha a növény vízborítás alá kerül, a vízborítás váltja ki a megfelelő gének aktivitását s néhány nap alatt a levelekből kihajtanak a sarjak. Nem mellesleg a páratlan számú kromoszómakészlet a növény ivaros szaporodásában problémát is jelentene.

Az új faj és a szülő fajok élőhelye
Forrás: Frontiers in Genetics

 

A másik igencsak alapvető fontosságú tulajdonsága, hogy képes elviselni a teljes vízborítást – ezt pedig a másik szülőfajtól, a keserű kakukktormától örökölte. „Ezek azt jelentik, hogy a Cardamine insueta ideálisan ötvözte a két szülőfaj előnyös tulajdonságait, s ezek segítségével képes meghódítani a megújult tájban kialakult új, vízhez közeli élőhelyeket. A környezete aktuális állapotától függően ez a növényfaj a szülőktől örökölt, az adott környezeti igényhez szükséges géneket tudja aktiválni” – tette hozzá Rie Shimizu-Inatsugi.

A kutatás eredménye a Frontiers in Genetics szakfolyóiratban jelent meg.

Hozzászólások

A mai paradicsomok kevésbé ellenállóak, mint elődjeik

A mai paradicsomok kevésbé ellenállóak, mint elődjeik

A paradicsompalánták különösen érzékenyek a leveleket támadó betegségekre, melyek befolyásolhatják a termést, de akár a növény vesztét is okozhatják.

Hazai ökológusok tanulmánya a kocsányos tölgy csemetéinek pusztulásáról

Hazai ökológusok tanulmánya a kocsányos tölgy csemetéinek pusztulásáról

Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Ökológiai Kutatóközpontjának kutatói a kocsányos tölgy csemetéinek természetes utánpótlását megakadályozó lisztharmatjárvány-elméletükről írtak tanulmányt.

Jura időszaki cápára bukkantak Németországban

Jura időszaki cápára bukkantak Németországban

A kivételes állapotú maradványokat a híres solnhofeni kőzetek rejtették az elmúlt 150 millió évben.

Kiderült, hogy miért fordul a napraforgó kelet felé

Kiderült, hogy miért fordul a napraforgó kelet felé

Az ELTE, a Hamburgi Egyetem és a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) kutatói magyarázatot találtak arra, hogy a Nap égi mozgását már nem követő érett napraforgó-virágzat miért néz kelet felé.

Elzártsága okozhatta a jégkori óriásfarkas vesztét

Elzártsága okozhatta a jégkori óriásfarkas vesztét

Észak-Amerika jellegzetes jégkori ragadozója, az óriásfarkas, régóta foglalkoztatja a kutatókat.

National Geographic 2021. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 160 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket