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
22-03-2014 Просмотров:5229 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Что получится, если скрестить эму с тираннозавром? По-видимому, нечто, напоминающее Anzu wyliei — новый вид двуногих динозавров. Три экземпляра этих животных с оперёнными передними конечностями и хвостами были найдены в...
16-06-2015 Просмотров:4839 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
За миллионы лет в эмиратской каменистой пустыне практически ничего не изменилось, что создает уникальные условия для работы ученых-палеонтологов. На этот раз, как сообщила газета "Нэшнл", Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) открыли секрет...
25-09-2012 Просмотров:6577 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Если муравьям приходится иметь дело с большим объёмом информации, решение принимает колония в целом, поскольку отдельно взятая особь в этом случае непременно ошибётся. Фото Takao Sasaki / James S. Waters /...
18-10-2012 Просмотров:8676 Новости Геологии Антоненко Андрей
Гималаи могут оказаться на 20 млн лет младше, чем мы думаем, считают исследователи из Сиднейского университета (Австралия). Деревня Тенгбоче в Непале, где расположен известный монастырь (фото Murat Selam)Профессор Джонатан Эйтчисон и...
17-02-2011 Просмотров:11279 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Исследователи из Франции и Германии признали пузырчатку самым быстрым хищным растением в мире. Чтобы зафиксировать рекорд, пришлось снять процесс поимки добычи насекомоядным растением на высокоскоростную видеокамеру. Представители рода Utricularia – водные...
Ученые нашли на северо-востоке Китая гигантское кладбище яиц птерозавров, которое впервые позволило им узнать, что детеныши летающих гигантов мезозоя рождались абсолютно беспомощными, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. "Это открытие окончательно подтвердило то,…
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,…
Ученые установили, что за последние несколько лет температура глубоководных слоев океана не повышалась. Этот факт создает новые сложности теории глобального потепления климата. Результаты исследования, проведенного американскими учеными из Лаборатории реактивного движения…
Материал для данного фильма был отснят в 2013г. В этот раз мы переместимся к границе Казахстана с Узбекистаном и Киргизией, где среди гор, расположено два интересных природных парка. Наше путешествие начнется с…
– Нам удалось изучить одну из самых интересных флор на Чукотке – реликтовую Анадырскую ископаемую флору верхнемелового периода, рассказывает Александр Грабовский. Её точный возраст до сих пор остается дискуссионным и…
Самый ранний представитель динозаврового семейства Pachycephalosauridae был обнаружен в канадской провинции Альберта. Не смотря на то, что он располагается практически у истоков эволюции своей группы, у него уже прекрасно выражена…
Разные виды зверей сильно различаются пропорциями тела: достаточно взглянуть на кошку, летучую мышь и тушканчика. Очевидно, внешний облик животных не в последнюю очередь зависит от того, как формируются кости и…
Американские биологи методом "генетической палеонтологии" выяснили, как у водных животных возникали электрические органы. Оказывается, в процессе эволюции они не менее шести раз появлялись у разных групп животных совершенно независимо друг…
Американские палеонтологи описали один из самых полных скелетов ранних хищных млекопитающих - гиенодонтов. Однако детали строения этих костей плохо согласуются с предположениями ученых, основанными на известных до сих ископаемых остатках. Задолго…
Вверх