Biliminsanları 200 yıldan uzun süredir besin sistemimizin temelini oluşturan ve bugün gördüğümüz hayvan çeşitliliğinin büyük bölümü için yakıt görevi gören çiçekli bitkilerin inanılmaz çeşitliliği ve Dünya’nın dört bir yanındaki ekosistemlerde baskın bitki grubu haline gelebilme başarıları üzerine fikir yürütüyordu. Charles Darwin’in “berbat sır” ifadeleriyle nitelendirdiği kadim problem çözülmüş olabilir.
San Francisco Devlet Üniversitesi ve Yale Üniversitesi’nden biliminsanları, 11 Ocak’ta PLOS Biyoloji Dergisi’nde konuyla ilgili erişime açık bir makale yayınladı. Son 30 yıllık süreçte araştırmacılar çiçekli bitkilerin eşi benzeri olmayan bir fotosentez hızına sahip olduğunu göstermişti. Bu durum çiçekli bitkilerin daha hızlı büyümesine ve ekosistemleri 100 milyonlarca yıl domine eden eğreltiotu ve kozalaklı bitkilere karşı üstün gelmesine olanak tanıdı. Çiçekli bitkilerin metabolik başarılarının sırrı, daha hızlı su taşınımı ve CO2 alımına olanak tanıyan özelleşmiş yaprakları. Fakat çiçekli bitkiler nasıl oldu da bu yüksek hızlı taşınım ve fotosentez kapasitesine sahip yaprakları üretebildi?
Yeni araştırma bunun için bir mekanizma öneriyor. Bitkilerden elde edilen veri literatürünü tarayan araştırmacılar, bu anatomik yeniliklerin bitkilerin genom boyutuyla doğrudan ilişkili olduğunu ortaya attı. Her bir hücre bitki genomunun bir kopyasını taşıdığından, daha küçük genomlar kendilerini taşıyan hücrelerin daha küçük olmasına ve bu sayede belirli bir hacme daha fazla hücrenin (mesela fotosentetik metabolizma ve su-besin taşınımı için özelleşmiş hücreler) sığabilmesine olanak tanıyor. Dahası her bir hücrenin boyutunun sıkıştırılmasıyla su ve gıda dağıtımı çok daha verimli bir şekilde gerçekleştirilebiliyor.
Yüzlerce tür üzerinde yapılan karşılaştırmalar sonucunda, araştırmacılar genom boyutundaki küçülmenin 140 milyon yıl önce başladığını ve bunun ilk çiçekli bitkilerin yeryüzünde yayıldığı zamanla çakıştığını buldu.
Araştırma büyük bir soruyu yanıtlasa da, başka sorulara da kapı aralıyor. Mesela neden çiçekli bitkiler diğer bitki gruplarına göre genom boyutlarını daha fazla sıkıştırma kabiliyetine sahipti? Genom yapısındaki ve paketlemesindeki hangi yenilikten faydalandılar? Eğreltiotları ve kozalaklı bitkiler büyük genomları ve hücrelerine rağmen yok olmaktan nasıl kurtuldu?
