シダは被子植物よりも 200 億年以上前から存在していましたが、白亜紀の閉じた被子植物林冠の台頭により、レプトスポランジエイト シダが爆発的に多様化しました。 これらの新しく進化した種は、日陰の青い光が豊富な林床で繁栄しました。 この成功により、レプトスポランジエイトシダが支配的な現代のシダグループになり、 大多数 すべての生きているシダ種の。 しかし、シダが青色光を効率的に利用することについての明確な生理学的説明はまだ見つかっていません。
に掲載された新しい記事では、 New Phytologist、筆頭著者のShengguan Caiと同僚は、分子的および生理学的証拠を使用して、 レプトスポランジアシダ 青色光に対する気孔の感受性の増加と地質学的記録の増加。 研究者は、鱗胞子嚢胞子シダの最大のサブクレードであるポリポディアル目、およびいくつかの古い真胞子嚢子嚢シダ系統および代表的な被子植物の青色光光受容体に焦点を当てました。
著者らは、Polypodiales のシダは、テストされた他のグループのいずれよりも、青色光にさらされたときに気孔反応速度が大幅に速いことを発見しました。 シダが一過性の太陽の斑点をすばやく利用できるようにするこの感度は、特にクリプトクロム (CRY) シグナル伝達経路に結び付けられています。クリプトクローム (CRY) シグナル伝達経路は、レプトスポランジエイト シダとユースポランジエイト シダの間で大きく異なる唯一の青色光受容体ファミリーです。
分子年代測定は、ポリポダイアルが CRY 遺伝子の XNUMX つの別々の複製を経験したことを示しました。 これにより、このクレードには XNUMX つの CRY 遺伝子コピー (他の密接に関連したクレードの XNUMX 倍) が残り、気孔の応答時間は、非常に迅速な応答を持つことが知られている草に見られるものに匹敵します。
「多くの植物種、そしてほとんどのシダは、光へのアクセスで背の高い木を打ち負かすことができず、薄暗い光に対処し、光の取り込みを最適化するための耐陰性のための戦略を開発しました」と著者は書いています. 「白亜紀に多くの真胞子嚢胞子虫の種の多様性と範囲が減少し、それに続いて薄胞子嚢胞子虫の多様化が起こったことは、他のシダ系統とは異なる機能形質の根本的な変化を示しています。」
