Inori ez zaio arraroa iruditzen inguruneko landareak 3D-an hazten badira, baina lur-landareek ez dituzte gaur egun normalak iruditzen zaizkigun gaitasunak azken urteetan zein mendeetan garatu. Hain zuzen ere, 500 milioi urte baino gehiago pasa dira lur-landareen alga arbasoak ezaugarri hauek garatu zituenetik. Orain, ikertzaileek arbaso bakar horren leinuen genomak ikertzen dituzte egungo nekazaritzaren jasangarritasuna hobetzeko asmoz.
Azken hamarkadetan, material genetikoa ikertzeko tresnetan egindako aurrerapenei esker, zientzialariek landareen eboluzioari buruzko aurkikuntza liluragarriak egin ahal izan dituzte. Egun, badakigu lur-landareen eta beren arbaso diren ur gezatako algen artean konexio ugari daudela, lur landareek lurrera iritsi baino askoz lehenago garatu baitzituzten zenbait ezaugarri, hala nola gaur egungo landareek estresari aurre egiteko edo 3D-an hazteko duten gaitasuna.
Alabaina, egungo lur-landareen jatorri ebolutibo bakarra bilatzean zailtasun ugari suertatzen dira. Izan ere, ur gezetako arbasoa duela 500 milioi urte bizi izan zen eta, geroztik, 3 leinu ezberdinetan eboluzionatu dute egun existitzen diren hepatizeoak, antocerotak eta goroldioak. Lur-landareen artean goroldioak dira ezagunenak, baina hiru leinuek azaltzen dute ezaugarri nagusi berdina: hirurak baldintza hezeetan bizi diren landare ez-baskularrak dira, hau da, ez daukate beste landareek bezala gizakien arteria eta benak simulatzen dituzten egitura baskularrak (xilema eta floema).
Hala ere, genoma aztertzeko orduan antocerotak dira arbaso bakarretik hurbilen daudenak eta, beraz, ezinbestekoak bilakatu dira beren kode genetikoa argitzeko ikerketetan. Arbasoen inguruko informazio genetikoa lortzeak lagundu egiten digu eboluzioan zehar lurreko landareen ezaugarri jakin batzuk nola agertu diren ulertzen eta, gainera, eredu gisa erabil dezakegun informazioa da. Horiek horrela, Nature Plants aldizkarian argitaratutako artikuluan, mundu osoko ikertzaileek lur-landareen arbaso bakarraren genoma argitu nahi dute beren ondorengo diren hiru leinuen genomak aztertuz.
Iraupen luzeko lasterketa
2025ko udan, Current Biology aldizkarian argitaratutako berrikusketa batean, mundu osoko ikertzaileek lur-landareen arbasoak ikertzeko eredu-sistema bateratuak garatzeko deia egin dute. Izan ere, gaur egun, alga horien genomen sekuentziazio soiletik harago doa ikerketa. Gene horien funtzionamenduan sakontzen ari dira ikertzaileak, eta geneek algei bizirik irauten eta funtzionatzen nola laguntzen dieten aztertzen ari dira.
Hori lortzeko, kasu askotan 5 urtetik gorako lan esperimentala behar da; eta hori da antoceroak ikertu zituzten nazioarteko zientzialariei gertatu zitzaiena: “Hiru urte behar izan genituen antozeroteak nola landatu eta haien bizitza sexualaren zikloa laborategiko ingurumenean errepikatzeko, eta beste hiru urte haien genomak behar bezala aztertu eta idazteko”, dio Szövényi-k, Zurich unibertsitateko ikerketaburuak.
Arbasoaren baliabideak ustiatzen
Leinuen genomak ikertzean, zientzialariek antozeroteak karbono dioxidoa kloroplastoetan kontzentratzeko duten mekanismoa argitu nahi zuten. Nahiz eta ur gezako hainbat algak azukre gehiago ekoizteko metodologia hau erabiltzen duten, lur landareetan artean antozeroteak dira gaitasun hau duten bakarrak. Cornell Unibertsitateko ikerketaburua den Li-ren hitzetan, “karbono-kontzentrazioko mekanismo hori hazkuntza-landareetan instalatu ahal izango balitz, gehiago hazi ahalko lirateke ongarri kantitate gutxiagorekin”.
Ikertaldeak, gainera, landare gutxik erakusten duten baliabide-pilaketa mekanismo bat antzeman zuen. Hain zuzen ere, landareek zianobakterioekin duten harreman sinbiotiko batean nitrogeno-iturria susta lezaketen 40 gene identifikatu zituzten. “Funtzio paregabea da”, adierazi zuen Li-k: “Oso landare gutxik egin dezakete hori”.
Horrela, ikerburuak nabarmendu egiten du garrantzi handia izan dezakeela dugun gaitasuna garatzeak ur-landareetan antzeman ditugun bi ezaugarri horiek nekazaritza ingurunetan erabiltzeko; alegia, baliabideak pilatzeko gaitasun genetikoa eta erlazio sinbiotiko onuragarriak. Ikerburuaren beren hitzetan, “Nekazariek ongarri nitrogenatu gutxiago erabili ahal izan dezaten lortzeko zianobakterioekin antzeko harreman sinbiotikoa garatzerik balego, onuragarria izan liteke ingurumenerako. Izan ere, laborantzako nitrogeno gehiegi iristen da ibai-bideetara, eta hor alga hilgarrien loraldiak eragin ditzake”.
Uretatik lurrera
Ikerketak lur lehorra menderatu zuten lehen landareen inguruko informazioa ere azaleratu du. Orain arte ere jakina zen aipatutako hiru leinuak lurra kolonizatu zuten lehen landareak zirela, baina hala ere, emaitzek hiru taldeen arteko harremanak argitu ditu. “Lurreko landareen erlazioari dagokionez, eztabaida handia egon da antozeroteei dagokien kokalekuaren inguruan” esan zuen Li-k. “Hemen, hepatizeoek, antozeroteek eta goroldioek landare baskularrekin baino elkarrekiko lotura estuagoa dutela adierazten duen ebidentzia sendoa dugu. Halaber, frogatu dugu hepatizeoak eta goroldioak elkarren artean lotura estuagoa dutela, antozeroteekin baino”.
Nahiz eta lortutako emaitzek lurreko landareen bilakaera ulertzeko hutsune oso garrantzitsua betetzen duten, ahaleginak batzeko beharra nabarmentzen du aurten ur gezetako arbasoak ikertzen dituzten zientzialariek argitaratutako berrikusketak. Izan ere, komunitate zientifiko txikia da alga hauek ikertzen dituena eta ezinbestekoa da protokoloak, metodoak eta alga-laginketak estandarizatzea.
Erreferentzia bibliografikoak:
Li, Fay-Wei; Nishiyama, Tomoaki; Waller, Manuel; Frangedakis, Eftychios; Keller, Jean; Li, Zheng; Fernandez-Pozo, Noe; Barker, Michael S.; Bennett, Tom; Blázquez, Miguel A.; Cheng, Shifeng; Cuming, Andrew C.; de Vries, Jan; de Vries, Sophie; Delaux, Pierre-Marc; Diop, Issa S.; Harrison, C. Jill; Hauser, Duncan; Hernández-García, Jorge; Kirbis, Alexander; Meeks, John C.; Monte, Isabel; Mutte, Sumanth K.; Neubauer, Anna; Quandt, Dietmar; Robison, Tanner; Shimamura, Masaki; Rensing, Stefan A.; Villarreal, Juan Carlos; Weijers, Dolf; Wicke, Susann; Wong, Gane K.-S.; Sakakibara, Keiko; Szövényi, Péter (2020). Anthoceros genomes illuminate the origin of land plants and the unique biology of hornworts. Nature Plants, 6, 259–272. DOI: 10.1038/s41477-020-0618-2
Egileaz:
Oxel Urra Elektrokimikan doktorea da, zientziaren eta artea uztartzen duten proiektuetan aditua, egun zientzia-komunikatzailea da.