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
08-11-2016 Просмотров:5916 Новости Цитологии 
Антоненко Андрей
Ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова и Университета Иллинойса (США) изучили способы упаковки ДНК в клеточном ядре и их изменение в процессе ее репликативного синтеза. Статья опубликована в журнале Current Biology. Сравнение обычной флуоресцентной микроскопии реплицирующегося хроматина и микроскопии с...
08-06-2015 Просмотров:6702 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Яркая раскраска знаменитого семейства жуков "Божья коровка" (Coccinellidae) предназначена для отпугивания их естественных врагов, и прежде всего птиц, которые соответствующим образом реагируют на эти предупредительные сигналы о токсичности потенциальной жертвы, считают ученые, опубликовавшие статью...
24-11-2017 Просмотров:2925 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Сегодня тот факт, что животные нуждаются в кислороде, чтобы жить, кажется очевидной истиной. Но относительный дефицит кислорода в древних океанах Земли помог развитию ранних морских существ, утверждает новое исследование. «Кембрийский взрыв» — эволюционный скачок, произошедший...
31-12-2010 Просмотров:11408 Новости Ботаники Антоненко Андрей
На сайте Plant List опубликована крупнейшая база данных по наименованиям растений. Незаметный O. adseptentrionesvergentulum (фото с сайта Rareplants.Co.Uk) Проект сохранения исчезающих видов растений, в рамках которого разрабатывается эта база данных, был...
21-10-2013 Просмотров:8357 Новости Астрономии Антоненко Андрей
Предложена новая теория, объясняющая странности ландшафтов сатурнианской луны Титана. Её автор — астроном Кэтрин Нейш (Catherine Neish) из Флоридского технологического института (США). Озёра северного полушария Титана — от озера Болсена до озера Макэй....
Тип: Хордовые (Chordata) Оглавление 1. Общие сведения о хордовых животных (Chordata) 2. Происхождение хордовых животных 1. Общие сведения о хордовых (Chordata) животных Рис. 1. Различные представители типа хордовых относящиеся к подтипу позвоночных, головохордовых и оболочников.Хордовые (лат. Chordata) — тип вторичноротых животных…
Палеонтологи обнаружили в Египте окаменелости древнего кита-протоцетида возрастом 35 миллионов лет, который мог жить и в воде, и на суше. Подробное описание находки приводится в журнале PLOS ONE. Древний кит протоцетусВ…
Вопрос о том, почему пингвины, научившись нырять и плавать под водой, не сохранили подобно другим морским птицам способность летать, занимал биологов в течение достаточно долгого времени. Ответ на него, похоже,…
Анкилозавры, тяжело бронированные древние ящеры, немного напоминающие танки, традиционно воспринимаются нами как классические травоядные – медленные, массивные, неповоротливые. Находка китайскими палеонтологами скелета анкилозавра с остатками рыб на месте кишечника переворачивает…
Палеонтологи обнаружили в Испании крыло раннемеловой птицы, которое доказывает, что уже во времена динозавров пернатые могли маневрировать в полете не хуже, чем в наши дни. Крыло EnantiornithesОб этом говорится в статье…
Помидоры и некоторые другие растения выработали оригинальную тактику борьбы с гусеницами – их листья содержат столько "несъедобных" молекул и частиц, что насекомые становятся каннибалами и начинают поедать своих сородичей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature…
Попавшее в паутину насекомое удерживает в ней специальный клей, которым пауки смазывают свои сети. И чем активнее добыча бьётся, тем сильнее влипает. Но клей это ещё не всё. Исследователи из…
20 июля 2018 года в 12-00 в конференц-зале КНЦ сотрудники географического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова посетят Апатиты и в формате научно-популярной лекции расскажут об уникальноcти городского микроклимата, международном научном проекте…
Взрослые носухи защищают детёнышей, ворующих пищу у других особей. Это происходит даже в том случае, если маленькие воришки не приходятся защитникам роднёй. Южноамериканские носухи живут сообществами в несколько десятков особей. Несмотря…
Вверх