1994 年、オーストラリアのシドニーの西約 60 マイル (100 km) にあるウォレマイ国立公園の谷で、ハイカーたちが奇妙な木の群を発見しました。 あるハイカーが公園局の博物学者に通報し、植物学者が葉のサンプルを見せた。 最終的に、それらは恐竜が地球を歩き回って以来、本質的に時間が凍結された古代種を表していると判明しました。
一部の人からは「生きた化石」と呼ばれるウィレンメマツ (ウィリアムア・ノビリス）旧石器時代に遡る保存された遺跡とほぼ同じです 白亜紀 （1億4500万年から6600万年前）。 現在、野生に残っているこれらの木はわずか 60 本だけであり、頑固に生き残ったこれらの木は、この地域の森林火災の脅威にさらされています。 彼がいた 絶滅したと考えられている 約200万年前。
今、オーストラリア、米国、イタリアの科学者たちがまさにそれを行いました。 そのゲノムを解読する、彼らの独特の発達と生殖習慣を強調するとともに、保護活動を支援します。 この論文は8月24日にプレプリントデータベースbioRxivに掲載されたが、査読は受けていない。
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パイン 彼は26本の染色体を持っています それには驚くべき122億塩基対が含まれています。 それに比べて、人間は約 30 億塩基対しか持っていません。 ゲノムの大きさにもかかわらず、ウィレムパインは遺伝的多様性が極めて低く、約 10,000 ～ 26,000 年前に（個体数が劇的に減少した）ボトルネックが存在したことを示唆しています。
実際、植物は遺伝物質をあまり交換しません。 残りの木は主に、挿し木によって自分自身のクローンを作成することによって繁殖しているようで、そこで吸盤が根元から現れて新しい木になります。
それらの希少性は、部分的には、ゲノム内での位置を変えることができる DNA の伸張であるトランスポゾン、または「ジャンピング遺伝子」の数が多いことに起因している可能性があります。 これらの要素はゲノムのサイズも表します。 「最小の植物ゲノムと最大の植物ゲノムには、ほぼ同じ数の遺伝子があります」と国立科学財団の植物ゲノム研究プログラムのディレクター、ジェラルド・シェーンクネヒト氏はライブ・サイエンスに語った。 「サイズの大きな違いは通常、トランスポゾンに起因します。」 シェークネヒトは研究には関与していませんでしたが、国立科学財団が資金を提供しました。
のように トランスポゾン 新しい位置にジャンプすることで、DNA 分子内の「文字」の配列を変更し、遺伝子の突然変異を引き起こしたり、元に戻したりすることができます。 それらは機能的な DNA または挿入部位の DNA 変化を伴う可能性があり、したがって生物の進化に大きな影響を与えます。
トランスポゾンが有害な突然変異を引き起こした場合、気候変動やその他の要因による人口減少に寄与した可能性があると研究者らは述べた。 これらのストレスの多い状況が、植物をクローン生殖に切り替えさせた可能性があります。 トランスポゾンの増加は有性生殖に関連しているため、無性生殖の変化により、トランスポゾンが有害な突然変異を導入する可能性が減少した可能性があります。 逆説的ですが、樹木が依然として有性生殖に依存していた間、トランスポゾンは遺伝的多様性を増加させる役割を果たし、それによって条件の変化に対する樹木の回復力を少なくとも一時的に高めた可能性があります。
「すべてのケースの99%において、突然変異はおそらく良い考えではありません」とショットネヒト氏は言う。 「しかし、何百万年も経てば、1％の助けが種を前進させることができます。今回の場合、それは少し有利だったのかもしれません。」
ゲノムの解読により、ウォレマイパインが病気にかかりやすい理由も明らかになりました。特に、 フィトフトラ・シナモミ枯れの原因となる病原性水カビです。 この木の病気に強い遺伝子は、より広い葉の発達に関連する一種の RNA によって抑制されます。 ライムパインは、ほとんどの針葉樹とは異なり、幅広い針葉樹を持っています。
したがって、葉の幅が広くなったことで病気への抵抗力が抑制され、この種が病原体の脅威にさらされた可能性がある。保護区を不法に訪れたハイカーが誤って侵入した可能性がある。 P.シナモミ 栽培植物によく見られる。
野生のマツはわずか 4 つの小さな個体群だけが残っていますが、マツはそれらを保護し、その独特の生態を研究する目的で、植物園やその他の機関によって広く繁殖されています。 この種は絶滅危惧種と考えられています 国際自然保護連合による。
したがって、ウォレマイパインのゲノム分析は単なる学術的好奇心ではなく、この種の存続に重大な影響を及ぼします。
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