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
Внимание!!!!
Авторские права на все фильмы принадлежат их правообладателям. Все фильмы размещены с согласием их авторов. Разрешен их домашний просмотр и запрещено коммерческое использование. Для их коммерческого использования необходимо связаться с их правообладателями.
07-04-2016 Просмотров:7250 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Небольшая продолжительность жизни, карликовость и размножение в подростковом возрасте – вот рецепт выживания в условиях глобальных катаклизмов. Об этом свидетельствует пример звероподобных рептилий, которые успешно пережили массовое вымирание в конце...
07-03-2014 Просмотров:8273 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Окаменевшие остатки самого крупного хищного динозавра, обитавшего в юрском периоде на территории Европы, обнаружили палеонтологи в Португалии. Новый ящер получил название Torvosaurus gurneyi в честь Джеймса Гарни – автора фэнтезийного...
11-05-2011 Просмотров:11041 Новости Геологии Антоненко Андрей
Исландские учёные посетили чрево спящего вулкана Трихнюкайигюр (Thrihnukagigur), расположенного в 100 километрах от Рейкьявика. Им необходимо было исследовать единственную на планете безопасную магматическую камеру, которая, по счастью, расположена близко к...
08-07-2012 Просмотров:9922 Новости Генетики Антоненко Андрей
Короткая последовательность ДНК превращает бактерии, живущие в нематодах, в грозное биологическое оружие — а потом вновь делает из них кротких симбионтов. Такой же механизм может работать у кишечных патогенов, которые...
11-02-2013 Просмотров:10775 Новости Генетики Антоненко Андрей
Сотни тысяч лет назад некие генетические адаптации позволили людям выйти из Африки и расселиться по всей земле. Исследователи из Кембриджа (Великобритания) полагают, что и у современных людей можно обнаружить следы...
Древняя рыба, чьи останки были найдены на плато Путорана советскими палеонтологами еще в 1972 году, является уникальным существом, которое одновременно обладает признаками хрящевых и костистых рыб и претендует на роль предка всех челюстных животных, в том…
Ученые под руководством Рэйчел Вуд (Rachel Wood) из Эдинбургского университета нашли подтверждения гипотезе о появлении скелетов у животных в ходе эволюции, связывающей это изменение с ростом содержания кислорода в атмосфере…
Развитие средств прямого обнаружения экзопланет идёт полным ходом и ставит перед исследователями вопрос: как полученные изображения экзопланет и экзолун можно использовать для определения их обитаемости? Астрономы из Германии и США,…
Исследовательская группа по экспериментальной экологии и эволюции Института химической экологии имени Макса Планка (Йена, Германия) под руководством доктора Кристиана Коста (Christian Kost) открыла новый тип взаимодействия между клетками бактерий, при…
Каким образом некоторые млекопитающие в результате эволюции приобрели гигантские размеры, и почему другие сохранили средние или мелкие габариты? Любопытную теорию на этот счет предложил эколог Джордан Оки из университета Аризоны. Как…
Ученые нашли у мхов ген, который помогает справляться с высыханием, а у высших сосудистых растений стал основой для выработки древесины, необходимых для жизни на суше. Результаты исследования, проведенного специалистами из Франции…
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…
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…
Полюса холода. Фото: NASAАмериканское космическое агентство (NASA) проанализировало данные с метеорологических спутников, полученные за последние 32 года, и выявило полюса холода — места на планете, где температура десятки раз за…
Вверх