منذ ما يقرب من 86 مليون سنة ، بعد حدوث خطأ في انقسام الخلية ، تضاعف جين ويلويتشيا بالكامل خلال فترات الجفاف المتزايد والجفاف المطول في المنطقة – وقد يكون تكوين صحراء ناميب ، تاو فان، عالم النبات ورئيس تحرير حديقة بحيرة الجنية النباتية في شنتشن ، الصين. وقال إن “الاكتئاب الشديد” غالبًا ما يرتبط بأحداث الازدواج الجيني.
قال الدكتور ليتش ، المؤلف المشارك للدراسة ، إن الجينات المنسوخة من المحتمل أيضًا أن يتم تحريرها من وظائفها الأصلية وتأخذ وظائف جديدة.
ومع ذلك ، فإن الحصول على المزيد من المواد الجينية له تكلفة ، كما قال الدكتور فون. “إن الوظيفة الأساسية للحياة هي نسخ الحمض النووي ، لذلك إذا كان لديك جين كبير ، فسيستهلك بالفعل الطاقة للحفاظ على الحياة” ، خاصة في مثل هذه البيئة القاسية.
ومما زاد الطين بلة ، أن كمية كبيرة من جين ويلويتشيا يتم التخلص منها تلقائيًا بواسطة تسلسلات الحمض النووي التي تسمى DNA retrotransposons. قال الدكتور ليتش: “الآن يجب نسخ هذه القمامة وإصلاحها”.
اكتشف الباحثون منذ مليون إلى مليوني عام “انفجارًا” في نشاط التحويل الرجعي ، غالبًا بسبب زيادة ضغط درجة الحرارة. ولكن لمواجهة هذا ، خضع جين ويلويتشيا لتغييرات جينية واسعة النطاق أدت إلى إسكات تسلسل الحمض النووي للقمامة من خلال عملية تسمى مثيلة الحمض النووي.
هذه العملية ، جنبًا إلى جنب مع قوى أخرى مختارة ، قللت بشكل كبير من حجم وتكاليف الصيانة الباهظة لمكتبة نسخ الحمض النووي في Welwitschia ، والتي أطلق عليها الدكتور فون “الجين الأكثر كفاءة والأقل تكلفة”.
ووجدت الدراسة أيضًا أن ويلويتشيا لديها طفرات جينية أخرى تحجب أوراقها.
متوسط ورقة النبات أو ينمو من أعلى ساقه وفروعه. قال الدكتور فون إن الطرف الأصلي للنمو من ويلويتشيا يموت ، وبدلاً من ذلك تظهر الأوراق من جزء ضعيف من تشريح النبات يسمى النسيج الإنشائي الأساسي ، والذي يوفر خلايا جديدة للنبات المتنامي. إن أعدادًا أكبر من النسخ أو النشاط المتزايد لجينات معينة مرتبطة بعملية التمثيل الغذائي الفعالة ونمو الخلايا ومرونة الإجهاد ستمكنها من الاستمرار في النمو في ظل الإجهاد البيئي الشديد. في عالم الاحتباس الحراري ، ستساعد الدروس الجينية التي يقدمها ويلويتشيا البشر على زراعة محاصيل أكثر صعوبة وأقل عطشًا.
