Аллотеропсис | |
---|---|
Аллотеропсис цимицина | |
Научная классификация | |
Королевство: | Плантае |
Клад : | Трахеофиты |
Клад : | Покрытосеменные |
Клад : | Однодольные |
Клад : | Коммелиниды |
Заказ: | Поалес |
Семья: | Poaceae |
Подсемейство: | Паниковидные |
Суперплемя: | Паникодовые |
Племя: | Paniceae |
Подплемя: | Boivinellinae |
Род: | Аллотеропсис C.Presl [1] |
Типовой вид | |
Alloteropsis distachya (син. A. semialata ) C.Presl [2] | |
Синонимы [3] | |
|
Аллотеропсис (от греч. allotrios («странный») и opsis («внешний вид»)) — род растений Старого Света семейства злаковых . [4] [5] [6] [7] [8] [2] [9] [10]
Группа широко распространена в тропических и субтропических частях Африки , Азии и Австралии , а также на некоторых островах Индийского и Тихого океанов . [11] Род необычен среди растений тем, что включает виды с фотосинтетическими путями как C3 , так и C4 , и текущие исследования изучают эти таксоны в качестве примера того, как механизмы концентрации углерода для фотосинтеза развиваются у наземных растений . [12]
Большинство видов Alloteropsis используют варианты фотосинтетического пути C 4 , но A. semialata ssp. eckloniana использует фотосинтетический путь C 3 . Филогенетические реконструкции эволюционных отношений между этими видами привели к двум гипотезам о том, как фотосинтетические пути развивались внутри группы. Во-первых, фотосинтез C 4 развивался в трех линиях внутри этой группы, что привело к независимо полученным реализациям этого пути (гипотеза множественного происхождения C 4 ). [13] [14] Во-вторых, что существовало единое происхождение фотосинтеза C 4 внутри рода, и таксон C 3 , A. s. ecklonia , впоследствии произошел от предка C 4 (гипотеза реверсии). [12] [13] Поскольку фотосинтез C4 является сложным признаком , его эволюция, сопровождаемая возвратом к предковому типу фотосинтеза C3, будет представлять собой исключение из закона Долло .
Гипотеза реверсии является наиболее экономным объяснением филогенетических отношений в пределах Alloteropsis . [12] Однако прямые доказательства этой гипотезы в виде генов C 4 или псевдогенов в таксоне C 3 в настоящее время отсутствуют. [13] [15] Вместо этого два доказательства лучше поддерживают гипотезу о множественном происхождении C 4. Во-первых, различные варианты анатомии листьев C 4 обнаружены в трех различных линиях Alloteropsis . [13] Во-вторых, ключевые ферменты C 4 ( PEPC и PEPCK ) были привлечены несколько раз для функционирования в биохимии C 4 в независимых линиях. [15]
Эволюция пути фотосинтеза C 4 в Alloteropsis также представляет собой пример адаптивной эволюции посредством горизонтального переноса генов у эукариот . [15] Это первый подобный пример переноса генов между видами растений, которые не находятся в прямом физическом контакте (как в отношениях хозяин-паразит). В каждом случае гены, адаптированные для важной функции в фотосинтезе C 4, были перенесены из линий злаков, которые отделились от Alloteropsis более 20 миллионов лет назад, [15] и независимо развили фотосинтез C 4. Горизонтально унаследованные гены кодируют ферменты фотосинтеза PEPC и PEPCK. Все другие гены, экспрессируемые в зрелом листе C 4 A. s. semialata, были вертикально унаследованы от общего предка с таксоном C 3 A. s. eckloniana . [15]
см . Mayariochloa Scutachne
Медиа, связанные с Аллотеропсис на Wikimedia CommonsДанные, связанные с Alloteropsis на Wikispecies