Геология и эволюция

Геология и эволюция Михаил Гельфанд Геология (точнее, палеонтология) всегда широко использовалась в исследованиях по молекулярной эволюции для калибровки эволюционных деревьев. Дело в том, что современные методы реконструкции истории видов в большинстве случаев могут достаточно надежно восстановить топологию эволюционного древа и даже длины его ветвей, было бы достаточно данных. Однако временнáя шкала на таком древе

измеряется числом замен на позицию в белке, и для того, чтобы перевести ее в обычное астрономическое время, надо датировать промежуточные узлы — установить время, когда появились предки современных таксонов. А для этого используют данные о том, когда представители этих таксонов появляются в палеонтологической летописи. Однако в последние годы стали появляться работы, в которых геология и эволюционная биология

взаимодействуют новым, неожиданным образом. Уголь Лигнин — сложный полимер, придающий жесткость и прочность древесине и защищающий клеточные стенки, состоящие из целлюлозы, от микробных атак. Кроме того, лигнин — один из основных предшественников каменного угля. Лигнин разлагают грибы, вызывающие белую гниль, — в отличие от грибов, вызывающих бурую гниль, которые модифицируют лигнин, но не могут разложить его окончательно.

Для того, чтобы установить молекулярно-генетическую природу и эволюционную историю белой гнили, исследователи из Объединенного геномного института (Joint Genome Institute, Валнут Крик, Калифорния, США) определили геномные последовательности шести грибов, вызывающих белую гниль, и пяти — бурую, и проанализировали их, а также последовательности еще двадцати грибов надкласса Agaricomycotina. Оказалось, что репертуар белков, участвующих в

метаболизме полисахаридов, у грибов белой гнили в среднем в два раза обширнее, чем у грибов бурой гнили — как по количеству, так и по представленности различных семейств. В частности, два семейства гликозид-гидролаз, включающих белки, разлагающие целлюлозу, присутствовали во всех грибах белой гнили и ни в одном — бурой. То же самое было замечено для еще двух семейств белков, участвующих в разрушении молекул целлюлозы. Но чтобы