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
03-11-2015 Просмотров:7498 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Палеонтологи нью-йоркского Музея естественной истории подтвердили американскую поговорку о том, что в Техасе все большое. Они "выловили" в отложениях каменноугольного периода этого штата остатки гигантской акулы, на фоне которой другие...
02-06-2014 Просмотров:7853 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Ученые впервые смогли «засечь» эволюционные изменения, протекающие параллельно в разных популяциях организмов. Буквально на их глазах сверчки онемели, спасаясь от паразитических мух. СверчокОб этом говорится в статье британских энтомологов из Сент-Эндрюсского...
01-11-2012 Просмотров:12666 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Пятилетняя работа зоологов из университетов Шеффилда (Великобритания), Йеля (США), Тасмании (Австралия) и Саймона Фрезера (Канада) увенчалась успехом: учёным удалось создать «древо жизни» птиц, которое включает в себя все ныне живущие виды пернатых. Чтобы дать представление об объёме работы,...
06-11-2011 Просмотров:11086 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
В Аргентине обнаружены останки странного млекопитающего, жившего 95 млн лет назад. Оно вполне могло бы оказаться прототипом саблезубой белки из мультфильмов о ледниковом периоде. О мезозойских млекопитающих, существовавших в тени динозавров,...
26-11-2013 Просмотров:9727 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Примерно 252 млн лет назад жизнь на Земле едва не исчезла. Свыше 90% морских и 70% сухопутных видов вымерли. Деревья, травы, рептилии, рыбы, насекомые, микроорганизмы — всех коснулось это бедствие. Земля...
Население южной части Африки, которое говорит на языках не-банту с щёлкающими согласными, делится на две основные группы, причём обе имеют генетическую связь с охотниками и собирателями Восточной Африки. Носитель языка таа…
Самцы кикладской ящерицы (Podarcis erhardii) рискуют жизнью ради любви: привлекая самок яркой окраской тела, они в то же время рискуют быть обнаруженными и съеденными хищными птицами. Такое открытие сделали зоологи…
Уточнив дату падения гигантского астероида в конце мелового периода, ученые пришли к выводу, что оно совпадает с массовым вымиранием мезозойской биоты. Следовательно, между двумя этими событиями существует прямая причинная связь. Столкновение…
Животные с развитым социальным поведением, будь то слоны, обезьяны, собаки или кошки, любят, чтобы их гладили. Если рядом нет человека, который погладил бы их, они гладят друг друга. Да и…
Ученые впервые составили полный список ингредиентов, которые встречаются в человеческой моче. Это поможет усовершенствовать методы диагностики различных болезней. В человеческой моче содержится 3000 веществРезультаты исследования, проведенного канадскими специалистами из Университета Альберты,…
Примерно 542 млн лет назад в геологической летописи появляется огромное количество животных с панцирем и скелетом. Они настолько разнообразны, что в специализированной литературе даже возникло такое понятие, как кембрийский взрыв. …
Немецкие ученые выяснили, что у летучих мышей не самцы поют самкам серенады, а наоборот. У ночных обитателей тропиков мешкокрылов именно дама должна спеть первой, чтобы привлечь внимание самца. Правда, люди…
Акулы-лисицы, живущие на Филиппинах, регулярно навещают подводные рифы, чтобы почистить кожу от паразитов. Чисткой акул занимаются живущие на этих рифах губаны. Лисья акула и губан (фото Tonie S.)Зоологи из британского Бангорского…
Bathysciadiid limpetБолее 13-ти новых видов животных обнаружили ученые в море Амундсена у берегов Антарктиды. О фауне этого моря до настоящего времени было мало что известно – слишком оно отдаленное, к…
Вверх