Piszą o nich na łamach czasopisma PLoS Pathogens i wyjaśniają, że DNA współczesnych roślin stanowi niezwykłe archiwum zapisujące ślady dawnych infekcji. Poza tym taki materiał dostarcza informacji o świecie, którego nie da się poznać wyłącznie na podstawie tradycyjnych skamieniałości.
Czytaj też: Historia Europy do poprawki. Żeglarze z Północy pływali po Atlantyku jak po autostradzie już 3000 lat temu
Naukowcy skoncentrowali się na rodzinie wirusów Caulimoviridae, które infekują rośliny i posiadają wyjątkową zdolność pozostawiania fragmentów swojego materiału genetycznego w genomie gospodarza. Podczas infekcji niewielkie fragmenty wirusowego DNA mogą wbudować się w chromosomy rośliny, a następnie są przekazywane kolejnym pokoleniom przez miliony lat. Takie zachowane sekwencje pełnią rolę molekularnych skamieniałości, umożliwiających badanie ewolucji wirusów, które dawno zniknęły z powierzchni Ziemi.
W ramach projektu jego uczestnicy przeprowadzili analizy genomowe 93 gatunków reprezentujących niemal wszystkie główne linie rozwojowe roślin lądowych: od mchów, przez widłaki i paprocie, aż po rośliny iglaste i kwiatowe. Idąc tym tropem, zidentyfikowali ponad 47 tysięcy endogennych sekwencji pochodzących od wirusów z rodziny Caulimoviridae. Tak obszerna baza danych pozwoliła stworzyć najpełniejszy dotąd obraz ewolucji tej grupy wirusów.
Jednym z najważniejszych owoców tych działań było odkrycie, iż różnorodność wirusów zaliczanych do rodziny Caulimoviridae była dotychczas znacząco niedoszacowana. Analizy ujawniły aż 35 wcześniej nieznanych linii ewolucyjnych, w tym całkowicie nową grupę wirusów występującą wyłącznie u niektórych gatunków roślin iglastych. Poza tym uzyskane informacje wskazują na scenariusz, w którym gospodarzami tych wirusów były praktycznie wszystkie rośliny naczyniowe, co świadczy o ich niezwykle szerokim zasięgu i długiej historii współistnienia z roślinami.
Porównanie drzewa ewolucyjnego wirusów z historią rozwoju roślin wykazało, że wiele linii Caulimoviridae ewoluowało równolegle ze swoimi gospodarzami przez setki milionów lat. Nie był to jednak proces ciągły i niezmienny. Badacze znaleźli dowody na liczne zmiany gospodarzy, a także na wymieranie całych linii wirusów. Część tych zjawisk mogła mieć związek z wielkimi wymieraniami, które radykalnie zmieniały ziemskie ekosystemy, między innymi pod koniec permu około 252 milionów lat temu oraz pod koniec kredy 66 milionów lat temu.
Jakie były konsekwencje? Potencjalnie bardzo rozległe, ponieważ mogły one eliminować istniejące gatunki roślin i wirusów, a dodatkowo otwierać nowe nisze ekologiczne, umożliwiając pojawienie się kolejnych linii wirusowych. W ogólnym rozrachunku przeprowadzone badanie zmienia sposób postrzegania genomów roślin. Okazuje się, że są one nie tylko nośnikami informacji genetycznej niezbędnej do funkcjonowania organizmu, lecz również naturalnymi archiwami zapisującymi historię dawnych infekcji. Dzięki analizie takich zapisów można badać ewolucję wirusów na przestrzeni setek milionów lat, nawet jeśli nie pozostawiły one żadnych klasycznych skamieniałości.
Źródło: PLoS Pathogens