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
05-03-2018 Просмотров:2933 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Палеонтологи впервые нашли отпечатки тела и перьев новорожденного птенца, жившего на Земле 127 миллионов лет назад, что помогло им раскрыть некоторые тайны их эволюции, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. Птенец птицы жившей...
07-11-2012 Просмотров:12085 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Девять миллионов лет назад Европой правило (помимо прочих) трио суровых млекопитающих: «собакомедведь» (Magericyon anceps) и две саблезубых кошки (Machairodus aphanistus и Promegantereon ogygia). Эта необычная компания прекрасно уживалась друг с другом близ...
12-02-2011 Просмотров:11488 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Чтобы пережить зиму, некоторым птицам нужно нечто большее, чем тёплые перья или тропический отдых, а именно — мощный мозг. Американские учёные выяснили, что у черношапочных гаичек, способных перенести суровое время...
11-01-2015 Просмотров:8343 Экспедиции Антоненко Андрей
В 25 километрах к северу от Петропавловска-Камчатского, среди вулканических хребтов, расположено одно из уникальнейших мест полуострова – национальный парк “Налычевская долина”. Здесь, вдали от городской суеты, вы попадаете в дикий мир...
13-05-2015 Просмотров:7467 Новости Генетики Антоненко Андрей
Эволюционные биологи из Гарвардского университета (США), под руководством профессора Архата Абжанова (Arhat Abzhanov) и его студента Бхарта-Аньяна Бхуллара (Bhart-Anjan Bhullar) выделили два основных гена, отвечающие за формирование клюва у птиц,...
Условия для специфической жизни на поверхности спутника Сатурна куда более комфортные, нежели полагали учёные раньше. Об этом говорят основанные на информации миссии Cassini-Huygens расчёты группы учёных под руководством Даниэля…
Группа исследователей из Эдинбургского университета обнаружила 91 вулкан подо льдами в Антарктиде, сообщает газета Guardian. АнтарктидаГряда может претендовать на звание самого крупного вулканического пояса планеты. Вулканы находятся на западной окраине материка и покрыты двухкилометровым слоем…
Если пчела случайно залетит не в свой улей, её оттуда немедленно прогонят, ибо чужак. Если же пчела возвращается домой, то тут её ждёт самый радушный приём, во время которого не…
Tyrannosaurus rex, крупнейший хищник, когда-либо ходивший по Земле, оказался ещё больше и тяжелее. Tyrannosaurus rex по кличке Сью, экспонат Полевого музея Чикаго (фото The Field Museum)При этом молодняк рос в два…
Наблюдения за миграциями дают учёным множество ценных сведений о биологии животных. Но как следить, к примеру, за морскими видами? В докомпьютерную эпоху это была настоящая головная боль. А сейчас в…
Генетический код вируса возрастом как минимум 19 миллионов лет обнаружили в ДНК зебровой амадины учёные из Техасского университета в Арлингтоне (UT Arlington). Находка относится к той же группе, что и…
Муравьи быстро осваивают районы Земли, где прежде не обитали. Им невольно помогает человек: расширившееся в эпоху глобализации транспортное сообщение и международная торговля дают возможность насекомым преодолевать огромные расстояния. МуравьиК такому выводу…
Генетики реконструировали маршрут расселения огненного муравья, первого насекомого, которое расселилось по всему свету благодаря деятельности человека. Выяснилось, что ключевую роль в его распространении сыграли испанские торговцы. Огненный муравейОб этом говорится в статье американских ученых…
Окситоцин, который часто называют "гормоном любви" из-за его участия в формировании разного рода привязанностей, по своему воздействию на мозг оказался схож с алкоголем. К такому выводу пришли ученые из Великобритании, статья…
Вверх