By Уяви собі купину трави – фонтан пласких зелених вістрів, котрі, збігаючись коло землі, утворюють місці трубочки. Така трубочка, звана листяною піхвою, є скрученою нижньою частиною листя трави і становить собою прояв чогось типу еволюційного тріумфу. Бо уможливлює проростання листя від основи рослини (а не тільки від верхньої частини стебла, як у більшості покритонасінних рослин), підтримуючи подальший ріст і утримуючи дозрілі стебельця у вертикальній позиції, щоб вони могли конкурувати за сонячне світло. Завдяки цій стратегії зростання травники витримують покоси, а мурави домінують на більш ніж одній четвертій Землі – краще переносять випас і пожежі, ніж їхні «ніжкові» конкуренти – пише Джулія Роузен у часописі Scientific American.
Науковці здавна дискутують про еволюційний генезис листяної піхви, яка є наявною у всіх трав, в тім числі і кукурудзи, пшениці і бамбука. З нових досліджень, описаних в Science, стає видно, в який спосіб відмінна структура листя трави виникла з одного й того ж генетичного взірця, котрий є основою листя інших рослин. «Не йдеться про те, що ми щось уточнили чи додали, – каже керівничка досліджень Енніс Річардсон, генетичка розвитку з Единбурзького університету – ми лише доопрацювали певні залежності».
Річардсон та її співробітники почали від серії фотографувань 3D насінин кукурудзи у процесі їхнього дозрівання, відтворюючи потім розвиток рослини за допомогою комп’ютерної моделі. Вчені вдосконалили модель, враховуючи експериментальне спостереження за місцями активації деяких генів у рослинах, а також вплив генетичних мутацій на форму листків. Потім звернули увагу на листяну піхву.
У ХІХ столітті ботаніки вважали, що піхвова частина листя трави є еволюційним відповідником листкового хвостика, котрий поєднує типовий листок зі стеблом. Пізніше чимало науковців на основі системи ужиткування дійшло до висновку, що цілий листок трави, поза самою листяною піхвою, є відповідником хвостика. Річардсон і її група протестували обидві гіпотези на своїй моделі і відкрили, що старіша ідея, яка поєднувала з хвостиком тільки листяну піхву, представляла найпростішу еволюційну стежку і вимагає лише делікатних змін у загальній генетичній схемі.
Аман Гусбендс, біолог розвитку з Пенсильванського університету, котрий не брав участі в дослідженнях, твердить, що науковці співставили висновки з різних досліджень щодо листяної піхви і «склали з них модель, яка остаточно все вирішує».
Краще розуміння того, що впливає на форму листя, може допомогти дослідникам творити кращий спосіб обробітку землі – вважає Річардсон. Встановлення генезису листяної піхви робить теж зрозумілішим процес еволюції трав. Ми знаємо, що їхня особлива морфологія мала суттєвий вплив на краєвиди і заселення Землі – в тім числі і на людей, яким збіжжя постачає понад половину калорій. А зараз ми також розуміємо – що підкреслює Річардсон – що «виникнення такої форми листків не було важким процесом».
