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A evolução das angiospermas, plantas com flores e frutíferas é um problema na botânica. Uma vez evoluídas, as angiospermas se diversificaram e se espalharam pelo mundo. Mas como eles se desenvolveram a partir das gimnospermas? Uma sugestão é que os Gnetales são as gimnospermas mais próximas das angiospermas, que podem ter se desenvolvido a partir delas. A razão para esse argumento é encontrada em torno de seus óvulos, os órgãos femininos que se desenvolvem em sementes.
As sementes das gimnospermas têm um tegumento, uma camada que forma a camada externa da semente. As angiospermas, ao contrário, têm dois tegumentos, uma camada interna e outra externa. Os Gnetales são algo intermediário. Eles têm um tegumento, mas também um envelope que envolve o óvulo. Esse envelope poderia ser algo que se desenvolveu em outro tegumento nas angiospermas? Cecilia Zumajo-Cardona e Barbara Ambrose decidiram veja se os genes conhecidos por trabalhar na construção do tegumento em angiospermas também foram encontrados trabalhando no desenvolvimento de sementes de Gêmon Gnetum.
“Determinar se seu papel no desenvolvimento do tegumento é conservado fora das angiospermas nos permite entender melhor seu impacto na evolução morfológica dos óvulos e elucidar se a rede genética dos óvulos é conservada nas plantas com sementes”, escrevem Zumajo-Cardona e Ambrose . “Além disso, uma visão sobre os genes que atuam no desenvolvimento do tegumento torna possível esclarecer a natureza dos envelopes em G. gêmon de uma perspectiva molecular”.
Os botânicos examinaram como os genes de G. gêmon foram expressos em sementes em desenvolvimento. Rastrear como a expressão do gene variou ao longo do tempo permitiu que os cientistas soubessem o que os genes estavam fazendo.
“Essas análises de expressão permitiram estabelecer que os genes inicialmente descritos como envolvidos no desenvolvimento do tegumento nas angiospermas não são conservados em todas as plantas com sementes. Por sua vez, esses genes parecem estar envolvidos no desenvolvimento do megasporângio em G. gêmon, sugerindo que a função ancestral dos genes pode ser o desenvolvimento de esporângios. Além disso, de acordo com os padrões de expressão relatados aqui em plantas com sementes divergentes iniciais, nossos resultados fornecem evidências que apóiam a interpretação de tegumentos como esporângios esterilizados”, escrevem Zumajo-Cardona e Ambrose.
Os autores descobriram que os envelopes em G. gêmon não compartilhavam semelhanças genéticas com angiospermas. Eles concluem que G. gêmon definitivamente tem apenas um tegumento, como outras gimnospermas. Ao responder a algumas perguntas, Zumajo-Cardona e Ambrose apontam que também encontraram muitos novos quebra-cabeças.
“Ainda são necessárias análises de expressão diferencial em tecidos dissecados de óvulos, o que poderia revelar novos genes candidatos envolvidos no desenvolvimento das diferentes estruturas de sementes em Gnetum. Crucialmente, dada a morfologia única de Gnetum óvulos e a complexa história evolutiva dessas linhagens gênicas, somada à incerteza sobre a origem monofilética ou polifilética do óvulo, torna-se difícil extrapolar os resultados aqui obtidos para outras gimnospermas.”
Se você estiver interessado em mais detalhes, você pode Leia o papel ou assistir uma apresentação que fizeram no Botany 2021 no YouTube.
