אצות אדומיות חינניות
הליגנין, שנחשב עד כה ליחודי בצמחי יבשה, נמצא לאחרונה באצות. הדבר עשוי להביא לבחינה מחודשת של האבולוציה של הצמחים
יכולתם של צמחי יבשה לצמוח מעלה באוויר, ללא כל תמיכה נוספת על זו שמספקות רקמות הצמח, נחשבת מזה זמן רב לאחד המאפיינים שמבחינים בין צמחי יבשה ובין צמחי מים, שהמים הם המספקים להם תמיכה מכנית.
ליגנין הוא אחד מהחומרים העיקריים שמספקים לצמחי יבשה את הקשיחות הנחוצה להם, ועד עכשיו נחשב ליחודי בצמחי היבשה. כעת, צוות חוקרים מאוניברסיטת British Columbia ומאוניברסיטת סטנפורד מצאו ליגנין גם באצות אדומיות ימיות.
הליגנין מהווה מרכיב עיקרי בעצים, ומשמש מעין חומר דבק שעוזר לחזק את דפנות התאים. בצמחים רבים יש לו גם תפקיד בהובלת מים.
המחקר פורסם היום (שלישי) במגזין Current Biology. בראש המחקר עומד פטריק מרטון (Martone). מרטון ועמיתיו השתמשו בחומרים כימיים ובשיטות מיקרוסקופיות כדי לזהות ולמקם את הליגנין בתוך דופנות התאים של אצות אדומיות שמשגשגות לאורך חופה של מדינת קליפורניה.
המאמר ב-Current Biology
"צמחי היבשה התפתחו מאצות ירוקיות, וזמן רב ידוע למדענים שיצור ליגנין התפתח אחרי שהצמחים עברו ליבשה, כהתאמה מכנית לצמיחה כלפי מעלה ולהובלת מים מהשורש", אמר מרטון.
"מאחר שסביר להניח שאצות אדומיות ואצות ירוקיות התפצלו לפני יותר ממיליארד שנים, גילויו של הליגנין באצות אדומיות מרמז לכך שהמנגנון הבסיסי ליצור ליגנין התקיים אולי הרבה לפני שהאצות עברו ליבשה."
לחילופין, יתכן שהמנגנון הזה התפתח באצות ובצמחי יבשה באופן נפרד ובלתי תלוי, אחרי שהתפצלו. "המסלולים, האנזימים והגנים המעורבים ביצירת הליגנין מסובכים למדי, כך שהתפתחות המסלולים באצות ובצמחי יבשה באופן נפרד היא מדהימה למדי", אמר מרק דני (Denny), עמיתו של מרטון. "הכל אפשרי, אבל זו תהיה חתיכת צירוף מקרים".
הממצא הזה מספק נקודת מבט חדשה על האבולוציה המוקדמת של רקמות בצמחי יבשה הנתמכות בליגנין, כמו גזעי צמחים. בנוסף התגלית החדשה אולי תשפיע על אחת מהאבחנות המקובלות בספרות, בין צמחי יבשה ובין אצות ימיות – נוכחות ליגנין. היא גם עשויה להוות עניין לחוקרים העוסקים בביו-דלקים, מאחר שהליגנין קושר את דפנות התאים, ומונע הפרשה של צלולוז, שהוא מרכיב מפתח ביצור ביו-דלק.
כעת החל צוות המחקר לחפש אחד גנים בני מיליארד שנים הקשורים לליגנין, ועשויים להיות משותפים לצמחי יבשה ולאצות אדומיות. כמו כן, החלו החוקרים לבדוק אם הליגנין קיים באצות ימיות אחרות, ולחקור את התפקיד שהוא משחק באבולוציה של צמחי מים ובתפקודם.
אצות אדומיות
צילום: אלא אלסטר
