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
11-11-2014 Просмотров:7565 Новости Геологии 
Антоненко Андрей
«10 ноября ученые отправились в третью экспедицию к воронке, им удалось взять пробы грунта и льда. Она находится в 4 км от газопровода и на значительном расстоянии от газовых месторождений. Деятельность человека никак не могла оказать влияния на образование...
13-01-2011 Просмотров:9959 Новости Генетики Антоненко Андрей
Учёные из Принстона сконструировали несколько несуществовавших в природе генов, которые кодировали белки, не встречающиеся в живых существах. Эти гены удалось заставить заработать в живых бактериях, причём взамен удалённых из микроорганизмов...
15-07-2011 Просмотров:11550 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Сейчас Антарктида – одно из мест на Земле, где потепление происходит особенно быстро. А до этого, на протяжении 37 миллионов лет, Антарктида охлаждалась. За этот период температура там не повышалась...
01-10-2012 Просмотров:12548 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
150 млн лет назад на вершине европейской морской пищевой цепи находились огромные крокодилы, один из которых разрывал добычу, а другой засасывал. Изображение Дмитрия БогдановаPlesiosuchus и Dakosaurus были настолько жуткими хищниками, что...
20-12-2017 Просмотров:3646 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтологи откопали в канадской Арктике кости древнего медведя, жившего 3,5 млн лет назад. Судя по состоянию его зубов, зверь злоупотреблял сладкими ягодами. Медведь Protarctos abstrususОписание находки, подготовленное учеными из Канады и...
В пещерах и лесах тихоокеанского побережья США нашли новое семейство пауков, представители которого достигают 4 см и несут на лапках исключительно огромные когти. Паук Trogloraptor marchingtonИсследователям из Калифорнийской академии наук …
Американские палеонтологи разработали методику, позволяющую определять плотность и структуру первобытного растительного мира. Результаты их исследования опубликованы в журнале Science. Ученые во главе с Риган Данн (Reagan Dunn) из Музея Естественной истории и культуры имени…
Гранд-Каньон может сколько угодно казаться умопомрачительно огромным, но конкуренты у него всё-таки есть. В Южной Азии течёт река Брахмапутра, которая в Тибете носит название Ярлунг-Цангпо. В том месте, где она меняет…
Круглые черви, дрозофилы, бабочки, рыбы, голуби, летучие мыши используют для навигации магнитное поле Земли. Человек лишен таких способностей и без специальных приборов сбивается с пути. О том, как работает природный биокомпас, — в материале РИА Новости. Черви…
Ученые нашли в Испании останки экзотических родичей жирафов, обладавших тремя рогами, похожими по своей форме на прическу королевы Амидалы из "Звездных Войн" Джорджа Лукаса, саблеобразными "клыками" и рядом других необычных черт, говорится в статье, опубликованной…
Чтобы приспособиться к условиям внешней среды, обычным тлям требуется всего год. Крылатая особь тли Myzus persicae (фото Aphidman)Принято считать, что эволюция живых организмов — это довольно длительный процесс: чтобы в геноме…
Самцы и самки воробьёв по-разному слышат друг друга в зависимости от времени года. К такому выводу пришли зоологи из Университета штата Джорджия (США), исследовавшие работу периферической слуховой системы птиц —…
Основной целью подводной научно-исследовательской и жилой станции станет изучение способов добычи энергоресурсов с морского дна. По оценкам, проект обойдется в 26 миллионов долларов. Японская строительная компания объявила о проекте создания подводного города,…
Мы успокаиваем маленьких детей, покачивая их на руках, но вряд ли при этом догадываемся, что так же поступают и животные. Сравнить материнское поведение у человека и животных пришло в голову…
Вверх