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
12-02-2015 Просмотров:8002 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Палеонтологи подсчитали следы, оставленные древними морскими рептилиями в отложениях по всему миру, и пришли к выводу, что их число резко возросло после массового вымирания на рубеже перми и триаса. Об этом...
11-11-2012 Просмотров:16246 Рыбы Енисея Антоненко Андрей
Колюшка девятииглая широко распространена в низовьях Енисея. Встречается от Курейки до дельтовых проток включительно. Заселяет бассейны всех притоков дельты, губы и залива. Известна в озерах тундры и лесотундры. Колюшка девятииглая -...
19-03-2011 Просмотров:11903 Новости Антропологии Антоненко Андрей
Анализ предполагаемых очагов в Европе показал, что наши пращуры начали использовать огонь не раньше 400 тыс. лет назад. Фото Frans Lemmens / CorbisЭто означает, что предки людей продвигались на холодный север...
07-02-2014 Просмотров:8081 Новости Метеорологии Антоненко Андрей
Бывалые моряки знают, что средние широты Южного полушария — место самых сильных бурь на планете. По словам учёных, «Ревущие сороковые» и «Неистовые пятидесятые» — результат закономерностей в циркуляции атмосферы. Пятидесятые широты...
25-05-2018 Просмотров:3621 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Муравьи доят тлю, пауки защищают лягушек от хищников, совы используют змей в качестве пылесоса, а обезьяны подбирают брошенных котят. Ученые сравнивают такое поведение с человеческой тягой к одомашниванию животных. Кто и зачем в дикой природе заводит себе...
Ранние девонские тетраподы Acanthostega идеально подходят на роль переходной формы между рыбами и амфибиями. Они все еще похожи на рыб, но уже обладают вполне отчетливыми лапами. Именно акантостеги и подобные…
80 миллионов лет назад на юго-востоке современной Бразилии обитало множество разнообразных крокодилов. Некоторые из них так вошли в роль сухопутных хищников, что начали всерьез конкурировать с динозаврами-тероподами. Одного из таких…
Международная группа ученых опубликовала результаты исследования окаменевшей личинки краба, датирующейся возрастом в 150 млн лет. По собственному признанию палеонтологов, больше всего их потрясло удивительно современное строение этого организма. Сравенение личинок Чтобы поймать…
Гипотетическую возможность человека видеть магнитное поле Земли экспериментально обосновали учёные из США. Однако разбираться в работе этого пока ещё недостаточно хорошо изученного «шестого чувства» предстоит довольно долго. В одной из двух…
У российских специалистов осталась всего неделя на то, чтобы добраться до антарктического озера Восток и успешно завершить грандиозный двадцатилетний проект (собиралисьещё в прошлом году, но не вышло). Если получится, человечество впервые…
Морская растительность удерживает столько же углерода в расчёте на гектар, сколько сухопутные леса. Увы, это одна из самых уязвимых экосистем мира. В прошлом веке планета потеряла 29% морской травы. Основные причины —…
Ученые проанализировали геномы комаров, являющихся переносчиками возбудителей малярии. Оказалось, что качества, делающие их опасными для человека, малярийные комары унаследовали не от общего предка, а приобрели в результате межвидового скрещивания. Малярийный комарК…
Ученые доказали, что у некоторых видов динозавров имелись няньки, присматривавшие за потомством. В их роли выступали неполовозрелые особи. Захоронение пситтакозавровОб этом говорится в статье американских ученых из Университета штата Пенсильвания, опубликованной в журнале…
Клоп-хищнец Stenolemus bituberus питается пауками-кругопрядами, бесстрашно заходя в паутинные сети. А чтобы жертва не сбежала раньше времени, клоп принимает меры предосторожности, используя порывы ветра и тем маскируя свои перемещения по…
Вверх