Життя виходило на сушу з океану поступово і повільно: першими були мікроби, які покинули моря майже 3,2 млрд років тому (правда, жили вони не на сухій поверхні, а в річковій дельті), останніми стали хребетні тварини, що вибралися на землю близько 360 млн років тому. До хребетних сушу встигли колонізувати різні безхребетні – членистоногі, а раніше за них – рослини, без яких тваринам на суші робити було б нічого.
Вважається, що перші сухопутні рослини з'явилися приблизно 540 млн років тому: ймовірно, якісь водорості зуміли пристосуватися до життя на мілководді, після чого вже нові рослинні види стали поступово віддалятися від води все далі і далі – в ході еволюції рослини «навчилися» закріплюватися в грунті, стояти прямо в розрідженому повітряному середовищі, економити воду тощо. Щоб пристосовуватися до нового середовища, потрібні нові гени, і ці гени рослинам дали бактерії.
Вчені з Кельнського університету, Інституту сільськогосподарської геноміки в Шеньчжені і кількох інших наукових центрах проаналізували геноми водоростей Spirogloea muscicola і Mesotaenium endlicherianum з класу кон'югат. На відміну від інших споріднених водоростей, ці два види живуть на вологих поверхнях, ніби водорості-амфібії. Вчені порівняли їх гени з генами інших водоростей і декількох видів рослин. У результаті дослідження вдалося знайти 902 гени, які є у «земноводних» водоростей і рослин, але не у звичайних водоростей. Ці 902 гена відносяться до 22 генних сімей: гени з двох сімей допомагають переносити зневоднення і справлятися зі стресами.
Тобто гени, які виявилися загальними у наземних рослин з S. muscicola і M. endlicherianum, очевидно, дійсно допомогли освоїти нове середовище проживання. Але найголовніше – що ці гени виявилися також у ґрунтових бактерій. У статті в Cell автори пишуть, що гени могли перестрибнути від бактерій до водоростей, які були загальними предками наземних рослин, і цих двох сучасних «земноводних» водоростей. Такі стрибки генів називаються горизонтальним переносом. Раніше вважалося, що горизонтальний перенос генів є тільки у бактерій, проте останнім часом з'являється все більше даних про те, що гени можуть стрибати від бактерій до інших організмів.
Нині генетичні модифікації бактеріального походження є в рослинах хмелю, в журавлині, в листках чаю і ще в багатьох рослинах. Вчені також підтвердили, що гриби навчилися співпрацювати з рослинами завдяки генетичним запозиченням у бактерій. Можливо, що бактеріальні гени і справді допомогли рослинам вийти на сушу – що, звичайно, змушує по-новому поглянути на роль бактерій в еволюції земного життя.
Орест ГОРЯНСЬКИЙ
для «Урядового кур’єра»