Die Vervielf\u00e4ltigung von Genfamilien bereitete den Landgang der Pflanzen vor. Sp\u00e4ter erm\u00f6glichte sie auch die enorme Vielfalt der Bl\u00fctenpflanzen.
\nDas ist eines der Ergebnisse einer Studie, in der Forscherinnen und Forscher aus aller Welt Gene von weit mehr als tausend Pflanzenarten analysieren, um den bis heute umfassendsten Stammbaum der Pflanzen zu rekonstruieren. Der Biologe Prof. Dr. Stefan Rensing von der Philipps-Universit\u00e4t beteiligte sich an der Auswertung der Daten. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der „One Thousand Plant Transcriptomes Initiative“ pr\u00e4sentieren ihre Ergebnisse in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Nature“.
\nDie Geschichte der Pflanzen umfasst etwa eine Milliarde Jahre. Zun\u00e4chst waren es Algen, die durch ihre Chloroplasten in die Lage versetzt wurden, die Lichtenergie der Sonne f\u00fcr sich zu nutzen. Mit anderen Worten: Sie betrieben Photosynthese.
\nHeute gibt es \u00fcber 500.000 Pflanzenarten. Ziel der Autorinnen und Autoren war es, die genetischen Grundlagen zu beschreiben, die dazu f\u00fchrten, dass sich im Laufe dieser Entwicklung neue Arten bildeten. „Unsere Untersuchung st\u00fctzt sich auf das Transkriptom der Pflanzen, also auf die abgelesene genetische Information“, erl\u00e4uterte Mitverfasser Dr. Kristian Ullrich, der in Marburg die Analyse der Transkriptome durchf\u00fchrte.
\nErstmals wurden nicht nur einzelne Teile, sondern die kompletten Transkriptome von insgesamt 1.147 Pflanzenarten analysiert, wodurch sich die Datenbasis erheblich vergr\u00f6\u00dferte. Der Marburger Biologe Rensing studierte in seinem Teilprojekt die Entwicklung einzelner Genfamilien. Er und seine Kolleginnen und Kollegen aus anderen Universit\u00e4ten konnten zeigen, dass sich manche dieser Genfamilien im Laufe von Millionen von Jahren vervielf\u00e4ltigten.
\nEine der \u00fcbergeordneten Fragen des Projekts war es, herauszufinden, ob diese Vervielf\u00e4ltigung in Zusammenhang mit bestimmten Schl\u00fcsselerrungenschaften im Pflanzenreich steht wie etwa der Entwicklung von Bl\u00fcten oder Samen. Bislang ging man davon aus, die gr\u00f6\u00dfte genetische Ausweitung habe beim \u00dcbergang zu den Bl\u00fctenpflanzen stattgefunden, da diese Gruppe heute die meisten Arten umfasst. Die neuen Daten zeigen aber, dass die genetische Grundlage f\u00fcr diese Explosion in der Artenvielfalt bereits viel fr\u00fcher beim \u00dcbergang vom Wasser auf das Land gelegt wurde.
\n„Der Wechsel des Lebensraums vom Wasser zum festen Land bedeutete f\u00fcr die Pflanzen eine \u00fcberaus dramatische Ver\u00e4nderung der Umwelt“, f\u00fchrte Koautor Rensing aus. Wie die neuen Daten zeigen, stieg damals die genetische Vielfalt stark an; danach bestand sie auf dem erreichten Niveau fort.
\nVon diesem Moment an lag also schon fast das gesamte genetische Material vor, das erforderlich war, um die Artenvielfalt hervorzubringen, wie sie heute besteht. Dass die massive Expansion der Bl\u00fctenpflanzen erst viele Millionen Jahre sp\u00e4ter einsetzte, liegt dem Forscherteam zufolge unter anderem daran, dass es lange Zeit keine geeigneten Umweltbedingungen f\u00fcr deren Ausbreitung gab.
\nRensing lehrt Zellbiologie der Pflanzen an der Philipps-Universit\u00e4t und ist assoziiertes Mitglied des Exzellenzclusters „BIOSS Centre for Biological Signalling Studies“ an der Universit\u00e4t Freiburg sowie des Marburger „LOEWE“-Zentrums f\u00fcr Synthetische Mikrobiologie. Der Biologe leitet seit Kurzem ein neues Schwerpunktprogramm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), das sich mit molekularen Methoden dem Landgang der Pflanzen widmet.
\nNeben ihm beteiligten sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Kanada und China, Australien, der Bundesrepublik Deutschland sowie den Vereinigten Staaten von Amerika (USA) an dem Forschungsvorhaben der „One Thousand Plant Transcriptomes Initiative“. Mit dabei waren unter anderem Teams aus Halle-Wittenberg, Jena und Leipzig sowie K\u00f6ln. Die DFG sowie zahlreiche Forschungsf\u00f6rderer aus Kanada, China und den USA unterst\u00fctzten die Forschungsarbeiten.<\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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