19 октомври 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Как растенията се превърнаха в хищници

Растения, които са далечни роднини, са придобили способността да ядат месо чрез аналогични генетични промени.

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 08 февруари 2017 в 12:0056500
Жаба е попаднала в гърнето на месоядното растение непентес. Кадър от видео на Paul Barden

Месоядните растения наистина може да се смятат за чудо на природата. Тези невероятни растения са истински хищници, те улавят насекоми и други дребни безгръбначни (дори и малки жабки, както се вижда на снимката горе), отделят храносмилателни сокове, разтварят жертвата си и получават така повечето от нужните си хранителни вещества.

На науката са известни около 600 вида месоядни растения, всяко от които се е приспособило по различен начин да привлича и задържа своите жертви.

Сега, чрез изучаване на генома на месоядното растението цефалотус (Cephalotus) и сравнявайки неговите разтварящи насекомите течности с тези на други хищни растения, изследователи откриват, че са по една и съща смъртоносна молекулна рецепта, въпреки че са разделени от милиони години еволюция, коментира онлайн изданието Nature.

"Тук виждаме класически случай на конвергентна еволюция*", отбелязвва Виктор Алберт (Victor Albert), генетик от университета в Бъфало, Ню Йорк, съавтор на изследването, публикувано в Nature Ecology and Evolution на 6 февруари.

*При конвергентната еволюция независимото развитие на неродствени организми в среда със сходни условия води до аналогични органи и адаптации, защото дори силно различни по устройство и произ­ход организми се приспособяват към условията на средата по сходен начин.

Хищните растения се срещат в цялото родословно дърво на цъфтящите растения.

Обект на изследването е едно дребно насекомоядно растение, виреещо само по бреговата линия в Югозападна Австралия - цефалотус фоликуларис (Cephalotus follicularis), то е тревисто, расте на сбити купчинки малки гърненца с лепкава течност.

Cephalotus follicularis

За изненада австралийският цефалотус (на снимката горе) е по-близък роднина до звездния плод (Averrhoa carambola) (на снимката по-долу), отколкото към други видове насекомоядни растения с капан - гърненце, открити в Северна и Южна Америка и в Югоизточна Азия. Това показва, че месоядството се е развило многократно при растенията, най-вероятно, за да се справят с бедни на хранителни вещества почви, на които виреят, разказва Алберт. "Това, което те се опитват да направят, е да си набавят азот и фосфор от плячката си".

Карамбола (звезден плод). Снимка: Wikimedia Commons

Смъртоносна рецепта

Австралийските цефалотуси произвеждат смъртоносни, подобни на гърнета листа - които приличат на зъбата усмивка - както и плоски листа. След секвениране на генома на вида, екипът на Албърт идентифицира гените, които се активират по различен начин листата, които са подобни на гърнета и другите, които не са месоядни, а обикновени листа. Това са гените, участващи при създаването на скорбяла и захари, могат да помогнат за производството на нектара, който примамва насекомите, както и гените, кодиращи восъчните вещества, които могат да направят така, че трудно да избягат от капана.

За да разберат как цефалотусите изяждат плячката си, учените изследват храносмилателния коктейл на цефалотус фоликуларис и на няколко други несвързани месоядни растения и да идентифицирали общо 35 протеина, използвайки мас спектрометрия. Много от протеините са свързани с тези, които други цъфтящи растения използват, за да парират патогените. Така например, растенията обикновено произвеждат ензими, които като защита срещу гъбички разграждат полимер, наречен хитин, който изгражда клетъчните им стени. Но Алберт подозира, че австралийските цефалотуси  и други месоядни растения са преориентирали предназначението на ензима за смилане на екзоскелетите на насекомите, които също са направени от хитин.

В новия анализ, Алберт и колегите му установяват също, че у далечно свързаните месоядни растения гените, свързани с производството на протеините в храносмилателната течност имат общ еволюционен произход. Нещо повече, някои от тези гени са се развили независимо, като формата на ензимите се кодират по сходен начин в различните видове.

Учените вече оценяват значението на конвергентната еволюция за месоядните растения, коментира Аарон Елисън (), еколог от Харвардския Университет. "Новото изследване е важно, защото показва как тази конвергенция може да се случи до молекулярно ниво", - подчертава изследователят.

Способността да се храносмилат насекоми е от малка полза, ако растението не може първо да улови и задържи жертвите си, и тук еволюция излеза с по-разнообразни решения, отбелязва Алберт. Венерината мухоловка залепва плячката си, а уртикулария граминифолия (Utricularia graminifolia) обездвижва жертвите си с помощта на миниатюрни вендузи.

Уртикулария граминифолия (Utricularia graminifolia) обездвижва жертвите си с помощта на миниатюрни вендузи. Снимка: sarracenia

В своята книга от 1875 г. "Насекомоядни растения", Чарлз Дарвин, включва подробни чертежи на пипалата, които росянката използва, за да задържи насекомите за листата си. "Не е чудно, че Дарвин пише цяла книга на хищните растения", коментира Албърт.

Росянка (Drosera anglica), насекомоядно растение, което използва лепкави власинки - капан, за да улавя плячката си.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.