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
19-07-2012 Просмотров:11111 Новости Астрономии 
Антоненко Андрей
Американский космическая станция «Кассини» сфотографировала бурю на Сатурне — самую большую из тех, что удалось рассмотреть на этой планете. Среди закрученных облаков виднеется голубоватое пятнышко — молния, впервые обнаруженная на видимых...
16-07-2012 Просмотров:12189 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Инженерам давно известно, что лучше всего собирать систему из модулей. Если один из компонентов перестанет работать, достаточно его заменить, будь то видеокарта компьютера, генератор автомобиля или камера космического телескопа. Напротив, если...
18-10-2012 Просмотров:11662 Новости Антропологии Антоненко Андрей
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...
19-12-2013 Просмотров:11610 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Удивительное открытие совершили американские палеонтологи, изучающие окаменелости юрского периода из китайского местонахождения Даохугоу (Daohugou). В слоях пепла, из которых несколько лет назад была извлечена самка крупного паука, они нашли самца,...
21-06-2013 Просмотров:11978 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Энтомологи установили, что земляные вши размножаются иначе, чем все остальные насекомые. Самец «одаривает» самку одним-единственным гигантским сперматозоидом, однако полового акта при этом не происходит. Земляная вшаРезультаты исследования, проведенного итальянскими биологами из...
Палеонтологи обнаружили в Китае древнейшую рыбу, жившую в середине кембрийского периода. Она обладала крупными глазами и зачатками челюстей. MetasprigginaОписание находки, сделанной канадскими учеными из Университета Торонто, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature. В 2012…
Испанская пещера Batallones-1 известна массой прекрасно сохранившихся остатков хищников миоценового возраста. А вот костей травоядных животных в ней практически нет. Такая избирательность долгое время была загадкой для ученых, пока американские…
Ученые впервые расшифровали полный геном домашней свиньи и показали, что он содержит значительное количество генов, отвечающих за иммунитет и обоняние. Гены же, связанные со способностью ощущать вкус, в нем представлены…
Палеонтологи обнаружили в Тунисе останки самых древних и примитивных на сегодня морских коров, что свидетельствует в пользу того, что предки этих животных жили в пресноводных африканских водоемах на заре эры…
На Зеленом континенте ударными темпами движутся исследования зауроподов. По итогам раскопок последнего десятилетия к уже описанным оттуда четырем видам должны прибавиться еще несколько. Об одном из них рассказал на 14-ой…
Новый вид змеи живет на мексиканском острове Кларион так и остался бы неизвестен науке, если бы не усилия команды ученых. Подробности этого открытия опубликованы в майском журнале PLoS ONE. Это Clarion…
В самой длинной в мире и одной из самых глубоких океанических впадин кипит, как выяснилось, неожиданно насыщенная жизнь. На глубинах в семь-восемь километров, где учёные ожидают встретить разве что рачков,…
Загадочный "горб" на экваторе Луны указал на то, что Земля была лишена океанов из жидкой воды на протяжении первых 400-500 миллионов лет своего существования, что накладывает серьезные ограничения на время зарождения жизни, говорится в статье, опубликованной…
Первые биологические часы появились вместе с фотосинтезом и подчинялись не смене дня и ночи, а изменениям концентрации кислорода в клетке. Появление биологических часов у живых организмов случилось из-за накопления в атмосфере…
Вверх