Устьицы возникли более 400 миллионов лет назад, когда первые растения заселили доселе враждебные земли. Поскольку устьица способствуют эффективному газообмену с атмосферой, они способствовали распространению растений и последующей эволюции наших сложных экосистем. В отличие от более развитых сосудистых растений с корнями, стеблями, листьями и сосудистой сетью, которые необходимы для транспортировки воды и питательных веществ, в случае мхов, у которых нет сосудистой сети, оставалось неясным, какие гены ответственны за развитие устьица.
Исследовательская группа обнаружила, что взаимодействие между двумя белками PpSMF1 и PpSCRM1 в Physcomitrella является триггером, ответственным за развитие устьиц у мха. Когда они удалили один из этих генов, мох развился без устьиц. Исследователи обнаружили, что этот механизм похож на взаимодействие двух белков MUTE и FAMA, которое запускает развитие устьиц у арабидопсиса.
Следовательно, гены, кодирующие эти белки, происходят от последнего общего предка мхов и цветковых растений — доисторических растений, которые оставили пресную воду, чтобы жить на скалах и, таким образом, заложили основу для развития всех существующих экосистем на материке.«Наши результаты показывают, что развитие устьиц началось более 400 миллионов лет назад и предшествовало развитию корней, стеблей и листьев», — объясняет Рески. «Эта эволюционная инновация коренным образом изменила глобальные циклы углерода, воды и энергии и, таким образом, стала предпосылкой для всех форм жизни на материке, включая нас, людей».
