Ученые проследили эволюцию предков современных злаков и установили, что появление растений, фотосинтез которых идет по энергоэффективному C4-пути, было определено историческими особенностями их анатомии. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а ее краткое содержание пересказывает сайт Университета Брауна.
Ботаники провели микроанатомический анализ строения листьев 157 ныне существующих видов злаков из клады PACMAD (она включает как C4, так и C3-растения) и сестринской клады BEP. Исследователей интересовало строение проводящих пучков, по которым в листьях транспортируется жидкость. Точнее говоря, авторы обратили внимание на размеры и форму клеток обкладки проводящих пучков, которые играют важную роль в фотосинтезе по пути C4 - именно в этих клетках у С4-растений происходит фиксация CO2.
Используя эволюционное дерево злаков и знание о строении их современных представителей, ученые установили, что возникновение C4 пути было связано с особенностями строения проводящих пучков растений группы PACMAD.
Оказалось, что клетки обкладки у таких растений были увеличены и тесно связаны друг с другом еще задолго до того, как возник сам способ фотосинтеза по пути С4. В то же время у злаков группы BEP клетки обкладки со временем уменьшились и стали не приспособлены для использования нового пути фиксации CO2.
Фотосинтез по С4 пути проводят многие культурные растения - кукуруза, сахарный тростник и сорго. Во многом, именно такой способ фиксации CO2 объясняет их экономическую успешность.
