Материалы портала «Научная Россия»

Как венерина мухоловка стала хищницей

Как венерина мухоловка стала хищницей
Для захвата и переваривания жертвы хищное растение использует тот же набор генов, что и обычные растения.

Коллектив ученых под руководством биофизика Райнера Хедриха (Rainer Hedrich) и биоинформатика Йорга Шульца (Jörg Schultz) из Университета Вюрцбурга проследил экспрессию генов венериной мухоловки Dionaea muscipula во время захвата и переваривания жертвы. Выяснилось, что у хищного растения есть древняя сигнальная система, которая реагирует на захваченную жертву. Гены, регулирующие эту систему, аналогичны генам, регулирующим сходные функции у обычных растений. Это подтверждает гипотезу о том, что в процессе эволюции растения развили хищнические привычки, чтобы защититься от вредных насекомых, пишет Science. Статья опубликована в журнале Genome Research.

Чтобы схватить насекомое, которое попало в ловушку, венерина мухоловка использует сигнальную систему, которая активизируется, когда жертва задевает спусковые волоски растения. Волоски генерируют электрические импульсы, которые стимулируют железы в ловушке, что служит сигналом к выработке жасмоновой кислоты. Это же вещество используют обычные нехищные растения, чтобы инициировать защитное действие против враждебных ему травоядных организмов. Гены в растениях обоих типов вырабатываются по схожему сценарию.

В тоже время последовательности предупреждающего сигнала различны. В нехищных растениях жасминовая кислота запускает синтез токсина самозащиты и молекул, которые блокируют гидролазы — энзимы, вырабатываемые насекомыми, чтобы повредить белки растений. В процессе контратаки растения также производят гидролазы, разрушающие хитин и другие компоненты насекомых или микробов.

Напротив, в ловушке венериной мухоловки жасминовая кислота вызывает в ответ чувство голода — десятки тысяч мелких желез производят гидролазы, в которых «вымачиваются» пойманные беспозвоночные. Другие растения могут использовать те же ферменты в меньших количествах, чтобы отвадить врага.

Через несколько часов, когда жертва переварена, железы внутри ловушки хищного растения включают другой набор генов, который помогает растению вытянуть питательные вещества из еды. Эксперименты показали, что многие из этих генов те же самые, что вырабатываются в корнях обычных растений.

По мнению экспертов, опрошенных Science, это самое детальное исследование молекулярного механизма захвата жертвы хищными растениями. Это, кстати, уже не первое исследование венериной мухоловки за авторством ученых из этого института — см. «Охотничья «математика» венериной мухоловки».

dionaea muscipula венерина мухоловка гены жасминовая кислота хищники экспрессия генов

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий