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
19-11-2013 Просмотров:9551 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Хотя осьминоги и считаются одними из самых умных животных, учёные всё равно до сих пор не могут взять в толк, как эти моллюски ухитряются управляться аж с восемью конечностями. Всё-таки...
22-01-2014 Просмотров:10201 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые узнали, почему трехпалые ленивцы спускаются с деревьев для дефекации. Оказалось, что эта опасная привычка объясняется их симбиотическими отношениями с молью и водорослями. Трёхпалый ленивецРезультаты исследования, проведенного американскими специалистами из Висконсинского...
09-06-2013 Просмотров:11303 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Американские палеонтологи продолжают наращивать число известных видов рогатых динозавров – цератопсов. На сей раз они описали раннего хасмозавра из Монтаны, назвать которого решили почему-то в честь большой кайнозойской кошки –...
18-10-2016 Просмотров:5991 Новости Генетики Антоненко Андрей
Американские ученые раскрыли молекулярно-генетические механизмы того, почему помидоры, собранные с грядки и съеденные прямо на месте, заметно вкуснее томатов из холодильника или магазинов, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. ПомидорыКультурные томаты (Solanum lycopersicum) были впервые открыты и одомашнены...
21-10-2016 Просмотров:6137 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые из Сиднейского университета (Австралия) синтезировали белок, имитирующий белок молока тасманийского дьявола, обладающий свойствами антибиотика. При этом вещество активно даже против бактерий, обладающих резистентностью к традиционным антибиотикам. Статья опубликована в...
Команда ученых под руководством Герберта Вирджина (Herbert Virgin) из университета Вашингтона в Сент-Луисе (США) во время опытов с мышами пришли к удивительному открытию. Оказалось, что часть признаков мыши получали в…
Rosetta была запущена Европейским космическим агентством 10 лет назад, и осенью этого года она должна впервые в истории выйти на орбиту вокруг кометы, доставив к ней посадочный модуль, который должен…
Хвост, заново отрощенный ящерицами, скован в движениях. Ящерица Anolis carolinensisБиологи из Аризонского университета выяснили, что хвост, который отращивают ящерицы взамен утерянного, существенно отличается от исходного варианта. Результаты исследования опубликованы в журнале…
Вышли сразу две интересных научных статьи, посвященные гремучим змеям (подсемейство ямкоголовые, лат. Crotalinae). Первое исследование, которое выполнили ученые из Университета Висконсин-Мэдисон и Техасского университета в Кингсвилле (США), под руководством профессора…
В 2006 году генетики наложили последовательности ДНК нынешних разновидностей больших кошек друг на друга и предположили, что неизвестный предок нынешних тигров, львов, леопардов и ягуаров жил в Средней Азии 10–11 млн…
Группа исследователей из Ливерморской национальной лаборатории и Университета штата Аризона (США) во главе с Грегори Бреннекой (Gregory A. Brennecka) исчерпывающе проанализировала метеорит, упавший на Землю в 1969 году. И сделала следующий вывод: по составу…
Гигантские рептилии могут вернуться на Землю, если прогнозы ученых относительно глобального потепления станут реальностью. Именно температура окружающей среды, согласно новой гипотезе, приводит к появлению аномально крупных пресмыкающихся. Глобальное потепление может привести…
Изучение останков животных, живших в Антарктике во времена динозавров, показало, что жизнь на южном полюсе Земли не спасла обитателей морей и суши от практически мгновенного вымирания в результате падения астроида в современной Мексике, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Nature…
Химики показали, что первые протоорганизмы могли без труда копировать свой генетический материал. В этом им помогали особые РНК-молекулы – одну из них ученые получили в ходе искусственной эволюции в пробирке. Схема…
Вверх