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
10-02-2017 Просмотров:6135 Новости Зоологии 
Антоненко Андрей
Ученые обнаружили на Мадагаскаре новый вид гекконов с необычно крупной чешуей, которую те сбрасывают в момент опасности. Изучение этой рептилии может подсказать новые способы лечения пациентов при ожогах и раке...
18-09-2011 Просмотров:12338 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Райан Маккеллари его коллеги из Университета Альберты (Канада) просмотрели более четырёх тысяч кусков янтаря размером с ноготь и обнаружили 11 доисторических перьев. Слева направо: возможные протоперья и фрагменты подлинных перьев (изображение...
09-09-2012 Просмотров:11585 Новости Экологии Антоненко Андрей
Тропическая растительность вносит важный вклад в образование дождей. Источник - Rex FeaturesБританские климатологи из Лидского университета пришли к выводу, что продолжающаяся вырубка тропических лесов в будущем уменьшит число атмосферных осадков, что...
15-05-2012 Просмотров:9872 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
В окрестностях испанской Сарагосы обнаружены зубы древнего родственника гигантской панды. Неужели харизматичный китайский медведь в действительности появился на свет в Европе? Вид, живший 11 млн лет назад во влажных лесах, получил название...
15-01-2013 Просмотров:11162 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Чтобы проверить, насколько человек честен с себе подобными, учёные используют специальный психолого-экономический тест, название которого можно перевести как «игра "Ультиматум"» (Ultimatum Game). Суть этой игры в том, что один человек...
Исследования экологов подтвердили ключевую роль рыб в распространении семян растений в южноамериканских пойменных лесах. Трудолюбивый сеятель паку бурый (фото Cristiano Dalla Rosa) Среди животных, которые помогают растениям с распространением семян, самые…
Исследователи идентифицировали все гены, входящие в состав этих растений. Новые знания можно использовать для модификации их вкусовых, ароматических и иных полезных для человека качеств. А вкус теперь будет!.. (Фото Luciana Yoshime.)…
Ученые выяснили, что после массового вымирания в конце девонского периода, когда почти вся Земля покрылась льдами, рыбы резко измельчали и потом еще долго не решались выходить в крупный размерный класс. Об…
На примере пылевых клещей биологам удалось опровергнуть закон необратимости эволюции. Оказалось, что предки этих существ были свободноживущими организмами, которые сначала перешли к постоянному паразитизму, а затем вновь вернулись к исходному…
Неизвестный ранее вид хищного насекомоядного растения открыли в Лондонских королевских садах Кью. Новый вид назвали Nepenthes zygon, сообщает газета The Independent. Статья первооткрывателей вида сотрудника садов Кью Мартина Чика (Martin Cheek) и Метью Джебба…
Дальний предок омаров и скорпионов, живший в кембрийском периоде, получил название Kooteninchela deppi в честь голливудского актера Джонни Деппа. Увековечить свое имя в анналах истории артисту помогла одна из его…
Пчёлы, как известно, ориентируются по солнцу. А если облачно? Оказывается, они угадывают положение светила по поляризованному свету, подобно викингам! Дети солнца (фото jon.noj)В отличие от последних, пчёлам не нужны никакие…
Изучение останков животных, живших в Антарктике во времена динозавров, показало, что жизнь на южном полюсе Земли не спасла обитателей морей и суши от практически мгновенного вымирания в результате падения астроида в современной Мексике, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Nature…
Группа европейских и японских палеонтологов нашла первые доказательства того, что навоз динозавров представлял значительный интерес для мезозойских насекомых. Таким образом, становится более понятным, куда девались гигантские массы навоза зауропод и…
Вверх