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
12-05-2014 Просмотров:7522 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Остатки примитивного птерозавра раскопали в Китае американские и китайские палеонтологи. Это существо, названное Kryptodrakon progenitor, жило около 160 млн лет назад и может считаться самым древним птеродактилем в мире. Kryptodrakon progenitor....
29-12-2010 Просмотров:11635 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Эксперименты, проведённые группой американских учёных, поставили под сомнение общепринятый взгляд на птериготидов (семейство ракоскорпионов) как на одно из самых высоких звеньев пищевой цепи палеозойского океана. Вверху: Acutiramus, хватающий добычу (мягкотелую и...
10-01-2013 Просмотров:11231 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Описано «первое морское чудовище» — наиболее ранняя гигантская морская рептилия, жившая 244 млн лет назад. Длина одного из первых ихтиозавров оценивается в 8,6 м. Реконструкция Raul Martin / National Geographic MagazineВ...
13-11-2012 Просмотров:11149 Новости Антропологии Антоненко Андрей
3,5 млн лет назад наши предки уже ходили на двух ногах, но всё ещё сильно напоминали обезьян и размером мозга, и маленькими волосатыми телами. Тем не менее, как только что...
06-07-2013 Просмотров:11835 Новости Зоологии Антоненко Андрей
О светочувствительных органах у морских звёзд биологи знают уже 200 лет. Но до сих пор считалось, что это очень примитивные инструменты, что эти «глазки» на концах щупальцев годятся лишь для...
Во время эпохи плейстоцена Мертвое море полностью пересыхало два раза. К этому выводу пришли ученые, проанализировав добытые со дна керны. Группа ученых из Колумбийского университета, Университета Тель-Авива, Геологической службы Израиля и…
На формирование литосферных плит, возможно, ушёл целый миллиард лет. Разлом Сан-Андреас в Калифорнии отмечает встречу Тихоокеанской и Североамериканской литосферных плит. (Фото Kevin Schafer / Alamy.)По новой гипотезе, плиты — взаимосвязанные участки…
«Батарейками» для первой жизни на Земле могли стать метеориты, которые принесли с собой молекулы, позволившие запасать энергию. Обед подан! (Фото Wally Pacholka / Barcroft Media / Getty Images.)У каждого организма есть…
Ранние девонские тетраподы Acanthostega идеально подходят на роль переходной формы между рыбами и амфибиями. Они все еще похожи на рыб, но уже обладают вполне отчетливыми лапами. Именно акантостеги и подобные…
Биоэкологи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что бычки, живущие в коралловых зарослях, служат чем-то вроде службы спасения или полиции, избавляя кораллы от нежелательных соседей. Исследователи изучали кораллы Acropora nasuta, обитающие в водах…
Исследователь Росс Хаттон (Ross Hatton) и его коллеги из университета штата Орегон (США) исследуют процесс охоты пауков. Для этого в лаборатории построена гигантская модель паутины из веревок и алюминия. Ученые…
Результаты генетических исследований показали, что последние мамонты на планете — шерстистые мамонты острова Врангеля — страдали от множества генетических дефектов, которые могли препятствовать их развитию и размножению. Статья с описанием…
Оса-наездник Zatypota percontatoria пополнила собою список паразитических видов, которые управляют поведением хозяина. Самой большой известностью среди таких паразитов пользуются грибы рода Cordyceps, поражающие муравьёв и других насекомых, и токсоплазмы. Грибы…
Первый относительно полный скелет мелового плезиозавра обнаружили палеонтологи в марокканской фосфоритной шахте. Теперь ученые смогут лучше представить себе животный мир Африки накануне великого мел-палеогенового вымирания. Плезиозавр Zarafasaura oceanis Плезиозавры – довольно…
Вверх