A teoria de que a vida começou no oceano é amplamente aceita. O público, no entanto, não reconhece a realidade de que muitos organismos aquáticos são descendentes de organismos terrestres. Baleias e golfinhos são mamíferos marinhos que se desenvolveram a partir de mamíferos terrestres, e todas as plantas aquáticas superiores evoluíram de plantas terrestres. Existem grandes diferenças entre os ambientes terrestre, de água doce e marinho. Que mudanças genéticas ocorreram na evolução das plantas de terrestre para aquático e, eventualmente, para estados marinhos?
Uma equipe de pesquisadores liderada por Wang Qingfeng do Jardim Botânico de Wuhan da Academia Chinesa de Ciências (CAS), juntamente com pesquisadores da Alemanha e dos Estados Unidos, utilizou Alismatales para explorar a adaptação de plantas a ambientes aquáticos. Amostrando 59 espécies de Alismatales da China, os pesquisadores compilaram um conjunto de dados que incluiu 95 amostras cobrindo quatro genomas e 91 transcriptomas.

A inferência da rede de espécies e o teste de hipóteses recuperaram uma relação:((Tofieldiaceae, Araceae), core Alismatids). O conflito filogenético entre os três clados principais pode ser atribuído à classificação incompleta da linhagem e à introgressão. As análises também sugeriram 18 eventos candidatos de duplicação de genoma completo em Alismatales, incluindo um no ancestral comum mais recente do núcleo de Alismatales.

Segundo os pesquisadores, a linhagem e as formas de vida foram fatores-chave que afetaram os padrões evolutivos dos genes relacionados à adaptação de água doce e marinha. Estratégias específicas de linhagem incluíram a perda de genes relacionados à luz em Zosteraceae que foram retidos em outras ervas marinhas.

Além disso, genes relacionados aos estômatos estavam ausentes das folhas submersas. Os genes da nicotianamina sintase, que tiveram um papel crítico na deficiência de ferro e zinco em plantas, aumentaram em plantas submersas e ervas marinhas.

Este estudo lança luz sobre o potencial mecanismo genômico envolvido na evolução das primeiras monocotiledôneas e na adaptação a ambientes aquáticos.

Os resultados foram publicados em Molecular Biology and Evolution .