Kapradiny dostaly geny od parazitů

Za přenášením genů z jednoho organismu na druhý obvykle hledáme důmyslné laboratorní triky genových inženýrů. Ti však mají v přírodě velice zdatné konkurenty. Dovednými manipulátory s dědičnou informací jsou i obyčejné viry nebo bakterie, které si cílenými zásahy do cizí DNA přizpůsobují hostitele vlastním potřebám. Čilou "genovou burzu" však provozují i rostliny. Vědci u nich odhalili řadu zatoulaných nebo snad i zcizených genů. Jak mohou geny putovat mezi zcela odlišnými rostlinnými druhy, které se nemohou vzájemně opylit?

Americký biolog Charles Davis z Harvardovy university zjistil, že k výměně genů dochází zřejmě dost často mezi parazity z rostlinné říše a jejich zelenými oběťmi. Celá řada rostlin je závislá na výživě, kterou odnímají jiným rostlinám speciálně uzpůsobenými kořeny. Někteří rostlinní parazité (např. kokotice) už dokonce ztratili zelené barvivo pro fotosyntézu, protože si od své oběti berou vše, co potřebují k životu. Jiní zástupci cizopasné flóry si živinami odčerpanými z obětí jen přilepšují a schopnost fotosyntézy si uchovali. K těmto tzv. poloparazitům náleží dobře známé jmelí a jeho příbuzní ze skupiny ochmetů.

Davis prozkoumal dědičnou informaci americké kapradiny vratičky (Botrychium virginianum) a soustředil se přednostně na DNA v mitochondriích rostliny. Tyto buněčné organely sehrávají klíčovou roli ve výrobě energie a jsou pro rostliny i živočichy životně důležité. Vratička má DNA mitochondrií poskládánu jako notně nesourodé puzzle. Tři úseky DNA v mitochondriích mají všechny rysy DNA kapradin. Zbylé dva úseky však nesou neklamné známky cizího původu. Lze je podle typických znaků vystopovat až k původnímu majiteli, který musel patřit do příbuzenstva poloparazitických ochmetů.

Studie zveřejněná ve vědeckém časopise Proceedings ot the Royal Society B je prvním důkazem o výměně genů mezi zástupci vývojově pokročilých krytosemenných rostlin a mnohem staršími kapradinami. V posledních letech odhalili vědci podobných genetických výměn celou řadu. Mnohdy putují geny podobně jako v případě vratičky a ochmetu - tedy z parazita na oběť. Výjimkou však nejsou ani opačné případy. Charles Davis spolu s kolegou Kennethem Wurdackem zjistil, že si parazitická rostlina Rafflesie vypůjčila geny od svého hostitele, popínavé rostliny Tetrastigma.

Rafflesie je známá především jako světová rekordmanka ve velikosti květů, které mohou dorůstat až 1 metru v průměru a dosahují hmotnosti přes 10 kilogramů. Opylují ji mouchy vábené ke květu "vůní" připomínající zápach zdechliny.