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
11-09-2012 Просмотров:9740 Новости Геологии 
Антоненко Андрей
Супервулкан на архипелаге Санторин резко активизировался в начале 2011 года - в январе прошлого года под вулканом внезапно появился гигантский "пузырь" из свежей магмы, чье появление привело к повышению высоты...
13-10-2017 Просмотров:3360 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Традиционно считается, что самыми первыми животными, еще в глубокой древности отделившимися от общего предка и успешно дотянувшими до наших дней, являются губки (Porifera или Spongia). Но согласно новому исследованию американских...
08-10-2014 Просмотров:7681 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Янтарь возрастом 52 млн лет сохранил до наших дней останки одного из самых первых в истории социальных паразитов. Жук Protoclaviger trichodens, по мнению палеонтологов, селился в жилищах древних индийских муравьев,...
20-03-2013 Просмотров:13763 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Обнаружены зубы обезьян Старого Света, которые на 3 млн лет древнее образцов, найденных ранее. Носачи, фото википедияПредставители семейства мартышковых сегодня обитают в Африке и Азии. В отличие от родичей из Нового...
13-10-2011 Просмотров:10043 Новости Микробиологии Антоненко Андрей
Ученые из японского Агентства науки и технологии по изучению недр океана обнаружили живые микроорганизмы в слое грунта, возраст которого составляет 460 тысяч лет. Исследуемый слой грунта залегал на глубине 200...
Окаменелости, принадлежащие неизвестному прежде виду палеозойских рыб – акантод, обнаружили в музейных коллекциях палеонтологи из Испании и Германии. Новый вид, описанный ими под именем Machaeracanthus goujeti, приходится предком одновременно и…
Существует целая группа вирусов, в качестве хранителя наследственной информации использующая не ДНК, а РНК. Среди них есть, например, такие серьёзные и неприятные виды, как полиовирус и вирус СПИДа. Как и…
Используя одни и те же стройматериалы, пауки по-разному крепят паутину к поверхности: либо очень прочно — в расчёте на быструю летающую добычу, либо очень слабо — надеясь на медленную и…
Миллионы лет назад двигавшаяся на запад Северо-Американская литосферная плита прошла над столбом горячего материала, поднимавшегося из земных недр и опалившего её нижнюю часть. Сейчас плюм находится под Атлантическим океаном, но…
Необычная находка в Америке помогла ученым выяснить, что сумчатые млекопитающие появились в Северной Америке и что некоторые из них могли питаться яйцами крупных динозавров и детенышами некоторых мелких "ящеров ужаса", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature…
От малых различий в геномах разных людей исследователи перешли к большим. Они проанализировали более 28 тысяч хромосомных перестроек, нашли слабые места в геноме и связали некоторые перестройки с наследственными болезнями. Генетики…
Вечная мерзлота, которая охватывает почти четверть Северного полушария и хранит огромное количество углерода, может растаять быстрее, чем нам кажется. Распространение вечной мерзлоты: тёмно-синим отмечены области с 90-процентным покрытием. (Изображение Climate Safety.)Программа…
Самка темноспинного альбатроса (Phoebastria immutabilis) по кличке Уиздом (Wisdom) также считается самой старой из числа ныне живущих окольцованных птиц. На острове Мидуэй ее окольцевали в 1956 году; тогда Уиздом было около 5 лет. Таким образом,…
Самые агрессивные дьяволы чаще всего умирают от лицевой опухоли. Тасманийский дьяволАвстралийские ученые выявили связь между агрессивностью тасманийских дьяволов и развитием лицевых опухолей, которые поставили этих животных на грань вымирания. Результаты исследования…
Вверх