Balanophora je rod parazitskih biljaka koji je gotovo u potpunosti izgubio sposobnost fotosinteze smanjenjem plastidnog genoma na 14.000–16.000 nukleotidnih baza. Iako mali, preostali plastom ostaje metabolički aktivan u funkcijama koje nisu povezane sa fotosintezom. Biljka usisava hranljive materije iz korenja drveća, a gubitak plastoma dogodio se pre diverzifikacije vrsta; ostrvske populacije su potom razvile bespolnu reprodukciju za lakšu kolonizaciju.
Neobična parazitska biljka koja podseća na gljivu izgubila fotosintezu — i ipak uspeva
Balanophora tobiracola, another species included in the study. (陳睿原/iNaturalist/CC BY-NC 4.0)
Neobična parazitska biljka koja podseća na gljivu gotovo je potpuno odbacila sposobnost fotosinteze — i uprkos tome pronašla način da opstane.
Novo istraživanje sedam vrsta roda Balanophora pokazuje da su ove čudnovate biljke drastično smanjile svoj plastidni genom (plastom): umesto uobičajenih ~120.000–170.000 nukleotidnih baza, njihov plastom ima tek 14.000–16.000 baza. To je smanjenje reda veličine i čini ove plastome među najmanjima poznatim kod kopnenih biljaka.
Preostali plastom predstavlja rudiment koji više nije sposoban za konvencionalnu fotosintezu — međutim, on je i dalje metabolički aktivan i podržava druge neophodne funkcije prilagođene parazitskom načinu života.
Balanophora ne proizvodi hranu putem svetlosti: umesto toga, biljka svojim izgledom i načinom života podseća na gljivu i uspostavlja vezu sa korenjem drveća iz kojeg usisava hranljive materije. Za razliku od simbiotskih mikoriza, koje uzajamno razmenjuju resurse sa biljkama, Balanophora je obavezan parazit i ne vraća ništa domaćinu.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
„Balanophora je izgubila mnogo od onoga što je ranije definisalo biljku, ali je zadržala dovoljno da funkcioniše kao parazit,“
kaže botaničarka Petra Svetlikova sa Okinawa Institute of Science and Technology, jedna od autorki studije. Istraživači objašnjavaju da je ovakav primer odličan model za razumevanje kako gubitak fotosinteze oblikuje evoluciju kopnenih biljaka.
Tim je uzorkovao sedam vrsta iz 12 populacija u teško dostupnim staništima na Tajvanu i u Japanu i analizirao njihov genetski materijal. Podaci ukazuju da je redukcija plastoma nastupila već u zajedničkog pretka pre nego što se rod razgranao u više vrsta.
Posebno je interesantno to što su populacije izolovane na ostrvima razvile sposobnost bespolne reprodukcije — kod nekih vrsta to je danas jedini način razmnožavanja. Istraživači napominju da takva strategija može olakšati kolonizaciju novih, izolovanih staništa gde su partneri ili pogodno stanište retki.
Zašto je otkriće važno
Istraživanje pokazuje koliko su evolutivne promene fleksibilne: gubitak klasične fotosinteze ne mora značiti propast, već može voditi ka specijalizovanim, uspešnim parazitskim strategijama. Autori studije u časopisu New Phytologist ističu Balanophoraceae kao koristan sistem za rekonstrukciju promena povezanih sa gubitkom fotosinteze kod kopnenih biljaka.
Studija osvetljava proces smanjenja genetskog materijala i prilagođavanja metabolizma — primer kako složeni organizmi mogu „preurediti“ svoje ćelije da bi preživeli u vrlo specifičnim nišama.
Pomozite nam da budemo bolji.
