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
07-09-2013 Просмотров:10422 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Палеонтолог южноафриканского университета Витватерсранда, доктор Роберт Гесс описал самого первого сухопутного жителя суперконтинента Гондвана. Им оказался скорпион Gondwanascorpio emzantsiensis из девонских отложений Восточной Капской провинции. Отпечаток лапы скорпиона Ископаемый материал, на основании...
04-09-2013 Просмотров:9052 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученым впервые удалось увидеть, как глубоководный кальмар «рыбачит» при помощи своего длинного щупальца. Его вершина движется совершенно независимо от владельца и приманивает добычу. Кальмар Grimalditeuthis bonplandiОписание наблюдений, сделанных американскими специалистами из...
24-09-2014 Просмотров:7712 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые разобрались с предназначением бивней нарвалов. Вероятнее всего, они помогают самцам этих морских млекопитающих привлекать самок. НарвалыК такому выводу пришли канадские биологи из Университета Манитобы, чья статья опубликована в журнале Marine Mammal Science. Нарвалы...
26-10-2016 Просмотров:6324 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Как и положено архаичным древним хищникам, крокодилы, в том числе и ныне живущие, обладают довольно простыми и примитивно устроенными зубами. При ближайшем рассмотрении они напоминают колышки разной длины и диаметра,...
29-03-2013 Просмотров:14674 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Массовые вымирания в истории Земли, по-видимому, начинались с относительно локальных явлений — вулканической активности в Азии или Пангее, упавшего на Юкатан метеорита и пр. Но ущерб, причинённый ими окружающей среде,...
Команда ученых из Академии наук Китая под руководством Ненга Гонга (Neng Gong) по результатам экспериментов пришла к выводу, что макаки могут различать свое отражение в зеркале, если их предварительно обучить…
В отличие от нас с вами, глаз северного оленя пропускает свет в ультрафиолетовом диапазоне. И это не грозит ему повреждением сетчатки. Биологи еще не поняли, почему, но уже поняли —…
Ученые впервые расшифровали геном большой синицы, одной из самых интеллектуальных птиц в мире. Оказалось, что особенно сильно естественный отбор действовал на гены синиц, отвечающие за способность к обучению и память. СиницаРезультаты…
Палеонтологи ломают голову над тем, в каком месте генеалогического древа млекопитающих следует разместить два новых чрезвычайно загадочных вида. Специалисты, которые провели анализ одного из ископаемых, пришли к выводу, что перед…
Одним из самых интересных животных, попавшихся на глаза Чарльзу Дарвину во время его знаменитого кругосветного путешествия, был волк (или лисица) Фолклендских островов — совершенно ручное существо размером с лабрадор-ретривера. Волки,…
Трудно представить себе более странную дружбу, чем та, что существует между муравьями Camponotus schmitzi и насекомоядным растением Nepenthes bicalcarata! Ловчий кувшин N. bicalcarata. (Фото sudha_singh.)Растение это, как и другие виды непентесов,…
Вьетнам, Бразилия, Китай, Колумбия, Кот-д'Ивуар, Конго, Эквадор, Экваториальная Гвинея, Гана, Кения, Перу, Шри-Ланка, Танзания и Венесуэла - страны, где обитают самые редкие приматы в мире. Специалисты назвали 25 видов лемуров, макак,…
Метициллин-резистентный золотистый стафилококк штамма СА (CA-MRSA), поражающий людей в Европе, на Ближнем Востоке и в Северной Африке, произошел от одного предка — бактерии, пришедшей из региона к югу Сахары. CA-MRSA…
Учёные пытаются восстановить окраску пернатых динозавров с помощью пигментных образований (меланосом) в окаменевших перьях животных. Подобные исследования привели к появлению новых художественных реконструкций, но группа палеонтологов взяла и усомнилась в…
Вверх