Крошечный папоротник побивает мировой рекорд по величине генома любого организма!

Поговорка гласит, что хорошие вещи приходят в маленьких упаковках, и хотя открытие крупнейшего в мире генома любого организма является невероятной находкой, реальность немного сложнее. Новокаледонский вид вилочного папоротника Tmesipteris oblanceolata имеет геном, который в растянутом состоянии был бы выше башни Биг-Бена, и теперь является трехкратным мировым рекордсменом.

Имея более 100 метров ДНК (328 футов), крошечный скромный вилочный папоротник имеет самое большое количество ДНК, хранящееся в ядре любого живого организма на планете. Для сравнения: геном человека имеет 3,1 пары гигануклеотидов, что соответствует длине примерно 2 метров (6,5 футов), а у T. oblanceolata — 160,45. Таким образом, папоротник установил самый большой геном папоротника, самый большой геном растения и установил самые большие мировые рекорды генома.

Хотя это может показаться удивительным для такого маленького растения, шесть из 10 крупнейших геномов принадлежат растениям. Предыдущий обладатель титула Paris japonica, японское цветковое растение, имеет геном из 148,89 пар гигабаз, в то время как в животном мире к ним присоединилась мраморная двоякодышащая рыба (Protopterus aethiopicus) с размером 129,90 Гбп, а к саламандре присоединилась водяная собака реки Нойз (Necturus lewisi). ) на частоте 117,47 гигабаз. У этих видов одни из самых больших геномов среди животных, но они намного меньше, чем у этих растений.

Несмотря на то, что T. oblanceolata является мировым рекордсменом, на самом деле она находится в более невыгодном положении, чем ее собратья с меньшим геномом. Наличие большого генома и большого количества ДНК требует больших клеток, а это означает, что виды с более крупным геномом, скорее всего, будут медленнее расти и менее эффективно фотосинтезировать.

«В большинстве случаев это негативный факт. Если у вас большой геном, вам нужна большая клетка, чтобы вместить его. Итак, мы видим, что растения с большими геномами ограничены, поэтому фотосинтез менее эффективен, чем виды с маленькими геномами, где вы получаете целый ряд фотосинтетических эффективность и конечно же, фотосинтез производит сахар, который дает возможность накапливать биомассу. Это означает, что эти растения с более крупными геномами менее эффективны или менее способны к быстрому росту», — рассказал IFLScience доктор Илия Лейтч, старший руководитель исследований по эволюции персонажей в RBG Kew.

Помимо менее эффективного фотосинтеза, гигантский геном T. oblanceolata означает, что он менее способен конкурировать с другими, более быстрорастущими видами. Геном настолько велик, что команда считает, что папоротник октоплоидный, то есть имеет восемь наборов хромосом. Люди же, диплоидны и имеют только два набора.

«Чем больше ваши геномы, тем больше ограничений у вас есть на экологические возможности и вашу способность расти и успешно конкурировать с другими растениями. Таким образом, виды с самыми большими геномами, такие как Paris japonica или Tmesipteris, этот вилочный папоротник, как правило, встречаются в очень стабильной среде, в которой нет конкуренции», — продолжил Лейтч.