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
10-11-2015 Просмотров:7355 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
В Юго-Восточной Азии найдены крупнейшие крысы из тех, что когда-либо существовали на Земле. Они были сравнимы по размерам с небольшими собаками и служили лакомством для древних людей. В правой руке ученого...
25-12-2010 Просмотров:10816 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Американские исследователи представили доказательства того, что появление клюва у динозавров было важным эволюционным преимуществом. Четыре из девяноста видов тероподов, рассмотренных в исследовании. Все они жили в начале мелового периода. Слева —...
18-09-2014 Просмотров:8049 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи проследили за эволюцией мезозойских жуков-мертвоедов и выяснили, что те стали «разговаривать» со своими личинками в первой половине мелового периода. Тем самым мертвоеды пытались защититься от хищных жуков-стафилин. Окаменевший жук-мертвоедРезультаты исследования,...
14-07-2014 Просмотров:8256 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Палеонтологи заново изучили пернатую рептилию, обнаруженную в юрских отложениях Китая, и пришли к выводу, что она является предком птиц, но при этом не относится к динозаврам. Это значит, что гипотеза...
24-11-2016 Просмотров:6292 Новости Зоологии Антоненко Андрей
У шимпанзе мамы тоже учат детей, как себя вести — такое наблюдение сделали зоологи из Гарвардского университета (США), под руководством профессора Ричарда Рэнгема (Richard Wrangham), изучая обычаи груминга (чистки шерсти)...
Живший в меловом периоде небольшой летающий динозавр Microraptor gui хорошо умел ловить рыбу. Похоже, он вообще атаковал все, что шевелится, в своем размерном классе, ведь раньше в желудках микрорапторов уже…
В нашем кишечнике живёт множество полезных бактерий, и потому перед иммунной системой при появлении патогенного чужака встаёт непростой вопрос: как отличить полезную бактерию от вредной? Причём иммунитет должен быть очень…
Первый в истории страны полный скелет динозавра нашли южнокорейские палеонтологи на юге полуострова, в уезде Хадон. Пока не получивший собственного научного названия ящер был небольшого размера и жил в меловом…
Как некоторые и предупреждали, на самый крупный геоинженерный эксперимент в истории решилось не государство, не университет, а американский бизнесмен. К западу от островов Хайда-Гуаи протянулась жёлто-коричневая полоса. Она отмечает места с…
Причины, по которым кембрийский период истории Земли сопровождался небывалым ростом разнообразия животных, наконец названы. По мнению американских ученых, «кембрийский взрыв» состоялся благодаря сочетанию двух ведущих факторов – появлению хищников и…
Исследователи из Музея Университета Кюсю (Япония) открыли новый вид жуков, которые сожительствуют с термитами. На первый взгляд, это совершенно рядовое событие: многие виды афодиин обитают в муравейниках и термитниках, обманывая…
Voyager-1 за 36 лет удалился от Земли на дистанцию, более чем в 120 раз превышающую расстояние между нашей планетой и Солнцем. Однако похоже, ему так и не удалось покинуть пределы…
Эволюционная «гонка вооружений» между летучими мышами и ночными бабочками идёт уже 65 млн лет, и всё это время насекомые пытаются найти способ обмануть ультразвуковой сонар рукокрылых. Одно из самых успешных…
Ученые откопали в Австралии рекордно полный скелет титанозавра - крупного растительноядного динозавра. Скорее всего, его предки каким-то образом проникли на этот континент через Антарктику. К такому выводу пришли австралийские и британские…
Вверх