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
30-10-2011 Просмотров:15889 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Жиры, которые поступают в кровь хорошо пообедавшего питона, заставляют его сердце увеличиваться в размерах: внезапный избыток питательных веществ повышает уровень метаболизма и ускоряет кровообращение. Тигровый питон (фото Rushinroulette)Как и все змеи,...
01-12-2012 Просмотров:10541 Новости Геологии Антоненко Андрей
Истоки лавы, изливающейся в ходе крупнейших современных извержений, остаются предметом дискуссий. Речь идёт о срединно-океанических хребтах, которые тянутся на десятки тысяч километров в морских глубинах. В этих местах земная кора...
10-11-2012 Просмотров:12271 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые создали компьютерную модель полета гигантских птеродактилей. Оказалось, что они планировали в потоках восходящего воздуха, подобно современным морским птицам, а перед взлетом разбегались со склонов. Кетцалькоа́тль (Quetzalcoatlus)Доклад с такими выводами был...
07-04-2011 Просмотров:14623 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Хорошо сохранившуюся окаменелость доисторического растения обнаружили палеобиологи из США и Китая. Находка отодвигает вглубь веков всплеск разнообразия покрытосеменных растений. Доисторический «цветок» относится к эвдикотам, сформировавшим 75% сегодняшнего разнообразия покрытосеменных растений. Последних...
25-02-2021 Просмотров:2628 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Детальные исследования окаменелости из Венгрии, которую первоначально считали древней каракатицей, показали, что на самом деле отпечатки принадлежат представителю семейства кальмаров-вампиров. Возраст окаменелости составляет 23-34 миллиона лет, и это первая находка,...
Древние крокодилы вели самый неожиданный образ жизни по сравнению с нашими современниками. Среди них были и травоядные, и крошки-насекомоядные, и пожиратели рыб, и гигантские сухопутные и морские хищники. Были даже…
Распространена в Енисее от устья Нижней Тунгуски до залива включительно. Встречается в некоторых небольших реках, впадающих в горло и залив. Корюшка азиатская - Osmerus mordax dentexАзиатская корюшка - небольшая полупроходная с…
В животном мире отцы не так уж и редко берут на себя взращивание молодняка. Но как выяснила Грю Саебаккен (Gry Sagebakken) из университета Гётеборга, не все они при этом проявляют…
Спустя несколько лет, проведённых в море, лососи возвращаются в реки, причём рыбы точно находят именно ту реку, из которой вышли. Такая удивительная привязка к дому есть не только у рыб…
Британские палеонтологи обнаружили на острове Мадагаскар останки гигантской лягушки, которая обитала там 70 млн. лет назад. Это существо достигало 40 см в длину и весило примерно 4,5 кг. Судя по…
Международная группа ученых из России, Китая и Германии обнаружила, что отличия в строении коры больших полушарий мозга человека и шимпанзе значительнее, чем это считалось раньше, сообщает ТАСС со ссылкой на…
Денисовцы и неандертальцы происходят от одной небольшой группы древних людей, покинувших Африку примерно 740 тысяч лет назад и быстро разделившихся на множество мелких племен, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. "Наша идея противоречит общепринятым представлениям об эволюции…
Палеоэнтомологи нашли в янтаре мелового периода личинку насекомого с уникальной специализацией. Судя по ее удлиненным конечностям, личинка охотилась на пауков прямо в их паутине. Описание находки, подготовленное китайскими и американскими учеными, опубликовано в…
Использовав коллекции Роберта Скотта, ученые смогли изучить, как изменилась скорость роста морских организмов за более чем вековой промежуток времени. Колония мшанок О климатических изменениях в Антарктике ученым рассказали мелкие беспозвоночные животные…
Вверх