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
23-03-2016 Просмотров:6983 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Исследователь Росс Хаттон (Ross Hatton) и его коллеги из университета штата Орегон (США) исследуют процесс охоты пауков. Для этого в лаборатории построена гигантская модель паутины из веревок и алюминия. Ученые...
19-11-2011 Просмотров:9502 Новости Геологии Антоненко Андрей
Группа исследователей из семи стран открыла тайну происхождения гор Гамбурцева в Восточной Антарктиде. Настоящее и прошлое гор Гамбурцева (изображение авторов работы)Хребет полностью похоронен под ледником толщиной до трёх километров. Из-за этого...
20-03-2015 Просмотров:8052 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Биологи выяснили, как могли хватать добычу на суше предки четвероногих организмов, когда они только покинули водную стихию. Реконструировать повадки первых сухопутных позвоночных помогли наблюдения за илистыми прыгунами. Илистый прыгунОб этом говорится...
14-03-2013 Просмотров:13085 Новости Астрономии Антоненко Андрей
Среди множества открытых экзопланет и кандидатов в них в самых-самых ходят тела относительно небольших размеров и со средней плотностью, превышающей (!) показатель чистого железа. Природа их, исходя из существующих теорий...
18-09-2015 Просмотров:7077 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые-палеонтологи обнаружили в Якутии наиболее полно сохранившийся скелет степного мамонта, который жил в период среднего плейстоцена - 500 тыс. лет назад и является предком шерстистого мамонта. Эта находка единственная в...
Международная группа палеонтологов описала одного из самых древних в истории паразитов, 425 млн лет назад жившего на палеозойских членистоногих. Как показали исследования, далекие потомки силурийского паразита Invavita piratica живы до…
В силурийских отложениях Британии палеонтологи нашли удивительное существо, приходящееся общим предком всем современным членистоногим. Животное, больше всего напоминающее ершик для мытья посуды, практически не имело шансов на окаменение и лишь…
Некоторые виды динозавров вели ночной образ жизни. Американские ученые сделали такой вывод на основе изучения костной структуры глаза этих животных. Microraptor guiДоктор Ларс Шмиц (Lars Schmitz) и доктор Ресуке Мотани (Ryosuke…
Американские палеонтологи воссоздали облик дилофозавра. Оказалось, что он сильно отличается от небольшого хищного динозавра из фильма "Парк юрского периода", прежде всего тем, что он значительно крупнее. Статья опубликована в журнале Scientific American. Фигура…
Старейшее дерево России растет на острове Ольхон: лиственнице "Страж Ольхона" 777 лет, сообщает пресс-служба ФГБУ "Заповедное Прибайкалье". В пятерку старейших деревьев России вошли два дерева Прибайкальского национального парка. Одно из них возглавило…
Палеонтологи из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук сделали необычайную находку — на северо-западе Китая, в Синцзян-Уйгурском автономном районе они обнаружили огромное скопление яиц птерозавров, числом более двух сотен. ПтерозаврыКроме яиц, здесь были также…
Недавние исследования поведения различных видов пауков показали, что эти существа не столь однообразны, как про них думали раньше. Оказывается, среди них встречаются маньяки, воры, и даже… пацифисты. Получается, что эти…
Оглавление 1. Общие сведения о животных 1.1. Разделение классификации животных 2. Появление и эволюция животных 2.1. Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария) 2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв 2.3. Животный мир ордовикского периода 2.4. Животный мир силурийского периода 2.5. Животный мир…
ОАО "Курорты Северного Кавказа" и Всемирный фонд дикой природы (WWF) инициируют создание природного парка "Ахмет-Скала" в Карачаево-Черкесии (КЧР) для охрана среднегорных ландшафтов и сохранения птиц, занесенных в Красную книгу России,…
Вверх