Все растения Земли не стали смертельно ядовитыми для вредителей из-за того, что производство токсинов крайне негативно влияет на скорость роста и размножения, заявляют генетики в статье, опубликованной в журнале PNAS.
"Мы впервые показали, что огромные "вложения" в оборону всегда уменьшают то количество ресурсов, которое флора могла бы использовать для роста и размножения. Мутантные растения действительно были неуязвимы для атак насекомых и грибков, но они росли крайне медленно, что было заметно даже любому случайному прохожему", — рассказывает Цянь Го (Qiang Guo) из университета штата Мичиган в Ист-Лэнсинге (США).
"Война" между растениями и травоядными животными, как рассказывают ученые, давно стала одним из самых продолжительных конфликтов в истории Земли. Она продолжается уже свыше 350 миллионов лет.
За это время растения выработали бесчисленное множество токсинов и научились "засеивать" свои клетки несъедобными частицами кремния для того, чтобы защитить себя от посягательств животных, а последние – выработали ферменты, нейтрализующие эти яды и обезвреживающие наночастицы.
Учитывая то, что животные не могут самостоятельно извлекать энергию из света и тепла Солнца, ученые достаточно давно пытаются понять, почему растения не одержали полную и безоговорочную победу в этой "войне", став абсолютно несъедобными для всех животных.
Го и его коллеги нашли возможную причину, наблюдая за жизнью трансгенных саженцев арабидопсиса (Arabidopsis thaliana), дальнего родича капусты, у которых были повреждены гены из семейства JAZ, управляющие работой "иммунной системы" растений.
Эти гены, как отмечает генетик, помогают нормальным растениям временно "отключать" защитные реакции в те времена, когда их жизни ничто не угрожает. Как только гусеницы, коровы или другие "вредители" начинают атаковать растение, оно подавляет работу JAZ и начинает вырабатывать токсины и летучие сигналы, предупреждающие соседей об опасности.
Ученых давно интересует, управляют ли гены JAZ ростом растений. С одной стороны, возможно, что они активно перенаправляют ресурсы и нарушают работу фотосинтеза при появлении угрозы. С другой стороны, их активность может влиять на набор биомассы и размножение опосредованно, из-за общего "дефицита" питательных веществ.
Повреждая разные комбинации этих генов, Го и его команда пытались понять, какая из теорий ближе к истине, и что мешает растениям создать "идеальную" защиту.
Как показали эксперименты, уничтожение большей части JAZ приводит к тому, что растение навсегда переключается в "боевой" режим, но при этом резко снижает скорость роста и темпы размножения. Получив подобные результаты, ученые проверили, что произойдет, если "подкормить" растение сладкой водой.
Опыт резко ускорил рост мутантного арабидопсиса и подтвердил, что защитные механизмы "отнимают" ресурсы, которые растение обычно тратит на размножение и увеличение биомассы.
Это, в свою очередь, объясняет, почему растения до сих пор не победили вредителей. При недостатке пищи и ресурсов им выгоднее не защищаться, а направлять максимальное количество ресурсов на размножение и рост. Это помогает не отстать от других представителей флоры при захвате новых ареалов обитания и в дальнейшей эволюции, заключают ученые.
Источник: РИА Новости
12-01-2017 Просмотров:5898 Новости Эволюции 
Антоненко Андрей
Бабуины используют те же пять основных гласных звуков, которые есть во всех человеческих языках, что говорит об общих корнях сигналов обезьян и человеческой речи, существующих уже около 25 миллионов лет, говорится в статье, опубликованной в журнале...
20-07-2012 Просмотров:10664 Новости Генетики Антоненко Андрей
Исследователи впервые сравнили геномы сперматозоидов с геномами обычных, соматических клеток. Специалисты из Стэнфордского университета (США) рассказывают в журнале Cell о том, что увидели, прочитав ДНК человеческого сперматозоида. Но даже далёкий от...
29-12-2010 Просмотров:11067 Новости Геологии Антоненко Андрей
Определён самый близкий к поверхности Земли магматический бассейн — крупный вулканический очаг на Гавайских островах, расположенный на глубине всего 3–4 км. Вулкан Килауэа (фото Photolibrary) Гавайцам, впрочем, беспокоиться не стоит: твёрдая...
24-12-2015 Просмотров:6202 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Биологи установили камеры на новокаледонских воронов и узнали, что в природе они изготовляют «крючки», предназначенные для вылавливания личинок из опавших листьев. Новокаледонский воронОб этом говорится в статье британских ученых из Университета...
12-02-2011 Просмотров:11972 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Вопреки распространённому мнению, остатки хитин-белкового комплекса (строительного материала из белков и полисахаридов) в изобилии присутствуют в окаменелостях членистоногих эпохи палеозоя. Модель ракоскорпиона (фото elrina753) Считалось, что старейшей из дошедших до нас...
Сотрудники Музея естественной истории в Моррисоне отыскали в предгорьях Скалистых гор цепочки следов молодых зауроподов. Один из отпечатков лап молодого зауропода (фото Morrison Museum of Natural History, Matthew T. Mossbrucker) Возраст…
В 2010 году дорожные рабочие, расширявшие Панамериканское шоссе на северо-западном побережье Чили, наткнулись на кладбище китов. Кладбищу оказалось около 9 млн лет, и это был первый пример того, что массовая…
Останки крупного животного обнаружили на острове Менорка палеонтологи из Испании. Позже выяснилось, что принадлежат они вымершему примерно 3-5 миллионов лет назад кролику, вес которого достигал 12 килограммов. Реконструкция гиганта: существо показано…
Близкородственное скрещивание ни к чему хорошему не приводит. Поэтому, когда приходит пора размножаться, перед животными возникает серьёзная проблема: как не закрутить роман со своим непосредственным родственником?.. Исследователи из Аризонского университета…
Изучив два новых вида жуков с острова Новая Каледония, ученые сделали еще одно открытие — в их пищеварительном тракте они нашли новые виды растений. Два новых вида жуков (Arsipoda geographica и…
Братья и сёстры Титана должны ему завидовать. В то время как лица большинства спутников Сатурна рябы из-за древних кратеров, Титан (самый большой из них) выглядит гораздо моложе. Дюны, состоящие из…
Способы охоты гепардов не перестают интриговать зоологов. Совсем недавно сообщалось о том, что эти сверхскоростные кошки во время погони вовсе не страдают от перегрева, как считалось ранее, и вот вдогонку этому…
Международная группа биологов под руководством Балдомеро Оливера (Baldomero Olivera) исследовала механизм, благодаря которому часть моллюсков-конусов научилась охотиться на рыбу — при том, что сами они передвигаются крайне медленно. Результаты исследования ученые опубликовали в журнале PNAS. Охота…
20 июля 2018 года в 12-00 в конференц-зале КНЦ сотрудники географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова посетят Апатиты и в формате научно-популярной лекции расскажут об уникальноcти городского микроклимата, международном научном проекте…
Вверх