Vasstvare (Marchantia polymorpha) er en av våre tidligste og aller mest primitive planter.(Foto: HermannSchachner/CC by 1.0)
For rundt 470 millioner år siden gikk verdens første planter i land
To gener hos planter gjorde livet på jorden mulig til tross for invaderende sopper og næringsfattige grunnforhold.
Elisabeth LønkjærEskildsenJOURNALIST, VIDENSKAB.DK
Publisert
For omkring 470 millioner år siden gikk verdens første planter i land, selv om jorda var dekket av stein.
Det skrittet har senere dannet grunnlag for alt liv på land.
Men det har ikke vært en enkel overgang. På land møtte plantene nemlig sopper som selv hadde krøpet opp på land 100 millioner år før.
– Hvis det første planten møter på land, er en sopp som vil spise den, så trenger den en forsvarsmekanisme, forteller biolog Mads Eggert Nielsen ved Københavns Universitet i en pressemelding.
Sammen med kolleger fra eget institutt og fra University of Paris-Saclay har han innsnevret plantenes forsvarsmekanisme til de to genene PEN1 og SYP122.
De to genene hjelper til å danne en celleveggslignende propp som blokkerer invasjon av sopper og sopplignende organismer, skriver forskerne i studien, som er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet eLife.
Utviklet resistens tidlig
Professor Henrik Brinch-Pedersen forsker på å forbedre planters kvalitet og motstandsdyktighet ved Aarhus Universitet. Han sier at forskernes jobb er «fundamentalt interessant» fordi den beskriver den evolusjonære utviklingen av resistens i planter.
Forsvarsmekanismen som gjør plantene resistente, finnes nemlig i både tidlige og mer utviklede planter.
Vårskrinneblom, Arabidopsis, blir kalt «en modellplante innen molekylærbiologien» til å undersøke planters utvikling. Det skyldes blant annet at den kan dyrkes i reagensrør på bare omkring fem uker. Med andre ord: Den vokser raskt.(Foto: Krzysztof Ziarnek, Kenraiz/CC by 3.0)
Våre tidligste og mest primitive planter
Forskerne har jobbet med to plantefamilier:
Marchantia polymorpha, også kalt vasstvare
Arabidopsis, også kalt vanlig vårskrinneblom
Vasstvare er en veldig primitiv plante. Man antar at den er utviklet tidlig og ikke har forandret seg mye. Planten minner om mose, men er faktisk enda mer primitiv og formerer seg ved sporer, forklarer Henrik Brinch-Pedersen.
At forskerne finner de to genene i planten, betyr altså at mekanismen kan føres tilbake til en av våre tidligste og mest primitive planter.
Og hvis et gen har overlevd i 470 millioner år, er det fordi det er viktig, påpeker Brinch-Pedersen:
– Mye annet har jo gått tapt i evolusjonen.
Ved å ta de to genene fra vasstvare og sette dem inn i vanlig vårskrinneblom, undersøkte forskerne om genene hadde samme effekt. Metoden kalles komplementering.
– Hvis det virker, er mekanismen universell, forklarer Brinch-Pedersen.
Annonse
Det viste seg altså at selv om de to plantefamiliene for nesten en halv milliard år siden utviklet seg i hver sin retning, er genfunksjonen den samme i begge plantefamilier.
Derfor mener forskerne det må være en forsvarsmekanisme som finnes i alle landplanter. Genenes spesifikke formål må dessuten være forsvarsmekanismen. Derfor har dette hatt avgjørende betydning for at planter har kunnet etablere seg på land, forteller Mads Eggert Nielsen i pressemeldingen.
Mer motstandsdyktige matplanter
– Studien skaper også noen muligheter framover. Hvis vi klarer å utnytte denne resistensen, kan vi kanskje la plantene forsvare seg selv i stedet for å bruke giftstoffer, sier Henrik Brinch-Pedersen.
Den nye kunnskapen kan brukes til å gjøre planter mer motstandsdyktige overfor soppangrep som er en stor utfordring i landbruket.
– Hvis alle planter forsvarer seg på samme måte, må det bety at de mikroorganismene som er i stand til å forårsake sykdommer, for eksempel meldugg, gulrust og potettørråte, har funnet en måte å bryte igjennom forsvaret, sier Mads Eggert Nielsen.
Nå vil forskerne finne ut om man kan oppnå resistens med komponenter fra mer motstandsdyktige planter.
På samme måte som med vasstvare og vårskrinneblom.
