Ewolucja fotosyntezy
U pewnych grup roślin wyewoluowały mechanizmy koncentracji dwutlenku węgla (CCM), które pozwalają uzupełniać braki w konwencjonalnych szlakach fotosyntezy znanym jako "fotosynteza C3". Poskutkowało to powstaniem alternatywnych form fotosyntezy zwanych CAM i "fotosyntezą C4". Co ciekawe, takie same mechanizmy CCM wyewoluował niezależnie w różnych grupach, udowadniając, że u podstawy tej konwergencji leżą wspólne cechy środowiskowe lub roślinne. Finansowany ze środków UE projekt "Evolvability and drivers of photosynthetic transitions in flowering plants" (PHOTOTRANS) miał na celu wykorzystanie analizy fitogenicznej do zrozumienia czynników napędzających zmiany ewolucyjne C4 i CAM. Udało się to dzięki przestudiowaniu zmian genetycznych w enzymie odpowiedzialnym za fotosyntezę w powyższych mechanizmach CCM. Badania potwierdziły, że zmiany ewolucyjne zachodziły niezależnie w różnych grupach roślin wielokrotnie w ciągu ostatnich 35 milionów lat. Projekt PHOTOTRANS wykazał, że identyczne grupy genów były dobierane do fotosyntezy C4 w oddzielnych grupach roślin. Ta sama grupa genów dotyczy też CAM. Zaawansowane analizy statystyczne pokazały, że obniżone poziomy dwutlenku węgla w atmosferze prognozowały ewolucję C4. Naukowcy odkryli też, że fotosyntezy C4 i CAM mogły wyewoluować jedynie u roślin o określonej anatomii liści. Projekt PHOTOTRANS udowodnił, że ta niezwykle powszechna ewolucja konwergentna jest rezultatem zarówno warunków fizjologicznych, jak i środowiskowych. Wiedza ta zwiększyła nasze rozumienie mechanizmów zachodzenia ewolucji konwergentnej istotnych cech roślin.
