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
15-05-2014 Просмотров:7857 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Австралийские палеонтологи нашли череп одного из древнейших представителей кенгуру – Ganguroo bilamina, жившего 23 млн лет назад на северо-востоке Австралии. Кроме того, они серьезно пересмотрели подходы к разнообразию всей этой группы...
13-09-2012 Просмотров:11255 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Эксперты Всемирной метеорологической организации (ВМО) официально признали недействительным установленный 90 лет назад в Ливии рекорд самой высокой температуры воздуха в мире - 58 градусов Цельсия, по заключению ученых, рекордная температура...
31-12-2010 Просмотров:10371 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Американские биологи наконец-то изучили поведение канадских бобров Castor canadensis в их естественной среде обитания. Castor canadensis Семейство представлено сейчас лишь двумя видами: Castor canadensis и евразийский Castor fiber. Канадский бобр водится также в...
31-01-2013 Просмотров:11367 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Феноменальная способность птиц ориентироваться на местности хорошо известна. Считается, что у них есть целый арсенал «компасов», от банального зрения до магнитного чувства. Однако даже в совокупности эти способы не могут...
22-05-2011 Просмотров:11269 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Ученые выяснили, что под морским дном находится целый подземный океан, населенный микроорганизмами. По предварительным данным, его максимальная глубина равняется пяти километрам. Международная группа ученых, вооружившись естественной лабораторей CORK, приступила к...
Палеонтологи выяснили, что знаменитые трицератопсы произошли от динозавров, которые когда-то мигрировали в Северную Америку из Азии. Об этом свидетельствует анализ останков древнейшего рогатого динозавра, найденных на территории США. ТрицератопсОписание находки, подготовленное…
Одно из самых любопытных явлений на свете — ледяные сталактиты особого рода, которые, словно сосульки, свисают с нижней стороны арктического морского льда. Образование ледяных сталактитов в морской воде (иллюстрация авторов работы).Они…
Хорошо сохранившийся скелет некрупного двуногого динозавра канадские палеонтологи обнаружили в провинции Альберта еще в 1993 году. По итогам не слишком тщательного изучения его причислили к довольно широко распространенному и хорошо…
Необходимость различать горький вкус у животных выработалась эволюционно: видам, которые зависимы от растительной пищи, это помогает выявлять несъедобные и даже ядовитые растения. В частности, за восприятие горького вкуса у людей отвечают рецепторы TAS2R38 и TAS2R43. Кошачьи являются единственными…
Среди существующих на сегодняшний день пород собак нет таких, которые были бы близки к первым одомашненным собакам. Международный коллектив генетиков пришел к выводу, что разобраться с генеалогией современных пород собак практически…
Британские ботаники из комплекса Королевских ботанических садов в Кью нашли в горах на востоке Бразилии необычное растение с тонкими серебристо-серыми листьями. Находка получила статус нового вида. Энхолириум (Encholirium)Новый вид растения…
Семейство (лат. familia, мн. ч. familiae) — один из основных рангов иерархической классификации в биологической систематике. В иерархии систематических категорий семейство стоит ниже отряда (порядка) и выше трибы и рода. Примеры:…
Всемирно известный писатель Владимир Набоков оказался серьезным специалистом в области изучения бабочек. Генетики подтвердили смелую гипотезу энтомолога-любителя, за которую в свое время его подняли на смех профессиональные ученые. Владимир Набоков Владимир…
Существует целая группа вирусов, в качестве хранителя наследственной информации использующая не ДНК, а РНК. Среди них есть, например, такие серьёзные и неприятные виды, как полиовирус и вирус СПИДа. Как и…
Вверх