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
23-09-2012 Просмотров:10742 Словарь 
Антоненко Андрей
Вид (лат. species) — таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими, биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах...
12-05-2016 Просмотров:6206 Новости Геологии Антоненко Андрей
Ученые обнаружили значительное расхождение между теоретическими расчетами вертикальных движений мантийных плюмов и наблюдениями. Оказалось, что потоки мантии совершают вертикальные колебания на порядок быстрее, чем предполагалось. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience, коротко о...
16-05-2011 Просмотров:12703 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Чтобы удержаться на вертикальной поверхности, у птицеедов есть дополнительные паутинные органы на лапках ног, которые включаются в моменты особой неустойчивости. Чилийский розовый птицеед Grammostola rosea (фото Grazzybear)У героя комиксов Человека-паука паутина...
16-05-2014 Просмотров:7765 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Знаменитый роман Артура Конан Дойля "Затеряный мир", похоже, имел под собой вполне реальные основания. Во всяком случае, некоторые динозавры действительно смогли пережить вымирание своих родственников, обретя приют на южноамериканском континенте. С...
24-10-2012 Просмотров:13895 Новости Фото/Видео Антоненко Андрей
Вот уже 38 лет компания Nikon проводит конкурс микрофотографий. На этот раз победителей выбирали почти из двух тысяч участников. Давайте без лишних слов воздадим должное лауреатам. Первое место отдано изображению гематоэнцефалического...
Ученые пришли к выводу, что влажные тропические леса Амазонки стали центром мирового разнообразия видов благодаря образованию Анд. Процессы горообразования проходили в несколько этапов. Каждый раз создавались особые условия, привлекающие определеные…
Более миллиарда лет прошло от появления одноклеточных до "изобретения" ядра клетки и рождения ряда других новшеств. Только тогда открылась дорога к первым многоклеточным существам, давшим начало трём царствам животных, растений…
Планета 55 Рака e, «суперземля», расположенная в системе солнцеподобной звезды HD 75732 (она же 55 Рака, спектральный класс G8V), была открыта в 2004 году. Это одна из самых близких к…
Мягкие ткани сохраняются очень редко, поэтому все красочные рисунки, на которых изображены давно вымершие существа, в значительной степени плод фантазии. На самом деле доподлинно неизвестно, как они выглядели и какого…
Палеонтологи Санкт-Петербургского и Томского государственных университетов описали ранее неизвестный науке род и вид древних ящеров, который обитал на Земле 120 миллионов лет назад; его назвали сибиротитан, сообщает СПбГУ. Найденная окаменелость Sibirotitan astrosacralis"Животное стало вторым…
Британский палеонтолог Даррен Нейш в компании с художниками Си-Эм Коузменом и Джоном Конвеем занят чрезвычайно интересным делом: он пишет своего рода энциклопедию криптозоологии Cryptozoologicon, а кусочки из неё публикует в…
Группа исследователей из России и США под руководством профессора Флоридского университета Уэйна Л. Николсона (Wayne L. Nicholson) обнаружила, что целый ряд бактерий рода Carnobacterium, обычно проживающих и размножающихся в вечной…
Международная группа исследователей секвенировала ядерную и митохондриальную ДНК из ноги раннего современного человека из пещеры Тяньюань, расположенной неподалёку от Пекина (КНР). Нога, которая дала генетический материал (фото MPI for Evolutionary Anthropology)Анализ…
Общепринятая теория гласит: Земля возникла около 4,5 млрд лет назад из околосолнечного газопылевого диска, где сначала образовались маленькие частички, которые, сталкиваясь друг с другом, постепенно выросли, остыли и превратились в…
Вверх