Amborella poodhalila vznik krytosemenných rostlin

Nenápadný novokaledonský keř Amborella trichopoda je jediným přeživším druhem čeledi Amborellaceae i samostatného řádu Amborellales, který stojí na samé bázi fylogenetického stromu krytosemenných rostlin. Aby výzkumníci zjistili evoluční vztahy amborelly s krytosemennými rostlinami, založili mezinárodní konsorcium s cílem sekvenovat její genom. V další fázi výzkumu provedli řadu bioinformatických analýz a své výsledky posléze zveřejnili ve dvou článcích v prestižním vědeckém časopise Science. Z nich vyplývá, že krytosemenné rostliny (skupina s více než 257 tisíci druhy) prodělaly během své evoluční historie několik genomových duplikací. V duplikovaném genomu jsou obsaženy geny ve více kopiích, a to dává prostor pro molekulární evoluci odpovědnou za vznik evolučních novinek, což také do značné míry zapříčinilo extrémně rychlou radiaci této skupiny rostlin.

Nicméně, přečtený genom amborelly ukázal, že genomová duplikace alespoň jednou předcházela samotnému vzniku krytosemenných rostlin, čímž lze také částečně vysvětlit příčinu, proč krytosemenné rostliny, které se na Zemi objevily zhruba před 160 miliony let, tak rychle diverzifikovaly do plejády nejrůznějších forem. Při podrobnějším srovnání výzkumníci zjistili i skutečnost, že z 5210 genových rodin nalezených u krytosemenných rostlin jich 4031 bylo přítomno i u amborelly. Přičemž tento rozdíl (1179 genových rodin), což je přibližně jedna čtvrtina z celkového počtu, jsou geny evolučně nové, které nejčastěji odpovídají za vývoj pohlavních orgánů typických pro krytosemenné rostliny nebo za rozličné ekofyziologické funkce. Toto zjištění vyvrátilo původní zažité představy, že vznik specifických pohlavních orgánů krytosemenných rostlin byl způsoben především změnami v genové expresi. Nejvíce překvapující je však skutečnost, že mitochondriální genom amborelly obsahuje mtDNA celé řady dalších rostlin, včetně celých mitochondriálních genomů tří druhů zelených řas a jednoho mechorostu. To zapříčiňuje i neobvyklou velikost mitochondriálního genomu amborelly (asi 3,9 milionu bazických párů), přičemž mtDNA je uložena v pěti kruhových molekulách. To je v rostlinné říši naprostá rarita a je téměř jisté, že amborella získala tyto geny (genomy) prostřednictvím přímého kontaktu s jinými rostlinami, např. epifyty.