06:36 14 Listopad 2018
Na żywo
    Gąsienica jedząca liść

    Dlaczego szkodniki jeszcze nie powymierały?

    CC0 / Pixabay
    Opinie
    Krótki link
    180

    Produkcja toksyn bardzo źle wpływa na prędkość wzrostu i rozmnażania roślin. To tłumaczy, dlaczego na Ziemi nie ma roślin, które byłyby śmiertelnie trujące dla szkodników - piszą genetycy w materiale opublikowanym w czasopiśmie PNAS.

    „Po raz pierwszy wykazaliśmy, że ogromne „inwestycje" w obronę zawsze zmniejszają ilość sił, które flora mogłaby wykorzystać na rzecz wzrostu i rozmnażania. Zmutowane rośliny rzeczywiście opierały się atakom owadów i grzybów, ale jednocześnie rosły nadzwyczaj wolno, co mógł zauważyć nawet każdy przypadkowy przechodzień" — opowiada Qiang Guo z uniwersytetu Michigan w East Lansing.

    Walka przeciwności

    „Wojna" pomiędzy roślinami i istotami roślinożernymi już dawno stała się jednym z najdłuższych konfliktów w historii Ziemi. Trwa ona od ponad 350 milionów lat.

    Przez ten okres rośliny wypracowały niezliczoną ilość toksyn i nauczyły się „zasiewać" swoje komórki niejadalnymi cząsteczkami krzemu, żeby obronić się przed atakami owadów i zwierząt. Te ostatnie zaś wypracowały enzymy neutralizujące te trujące substancje i unieszkodliwiające nanocząsteczki. Mając na uwadze to, że zwierzęta nie mogą „pobić" roślin i samodzielnie pobierać energii ze światła i ciepła słonecznego, uczeni od dawna łamią sobie głowę, dlaczego rośliny nie odniosły pełnego i bezwarunkowego zwycięstwa w tej „wojnie", stając się niejadalnymi dla wszystkich zwierząt.

    Guo i jego zespół znaleźli możliwą przyczynę przejścia tego konfliktu w fazę „wojny okopowej", obserwując sadzonki transgenicznego rzodkiewnika pospolitego, dalekiego krewnego kapusty, które miały uszkodzone geny z rodziny JAZ, sterujące pracą „systemu immunologicznego" roślin. Geny te, jak zauważa genetyk, pomagają normalnym roślinom tymczasowo „wyłączać" reakcje obronne w okresie, gdy ich życiu nic nie zagraża. Jak tylko gąsienice, krowy lub inne „szkodniki" zaczynają atakować roślinę, tłumi ona geny JAZ i zaczyna produkować toksyny i sygnały ostrzegające sąsiadów przed nowym zagrożeniem.

    Uczonych od dawna zastanawia, czy geny JAZ zarządzają też wzrostem roślin. Z jednej strony, niewykluczone, że oddają wyraźne pierwszeństwo „obronie" w różnych sytuacjach, aktywnie przekierowując siły i naruszając proces fotosyntezy w przypadku pojawienia się czynnika zagrażającego ich życiu. Z drugiej strony, ich aktywność może wpływać na przyrost biomasy i upośredniony sposób rozmnażania z powodu „deficytu" substancji odżywczych.

    Poprzez uszkadzanie różnych kombinacji tych genów Guo i jego zespół usiłowali zrozumieć, która z tych teorii jest bliższa prawdy i co przeszkadza roślinom w utworzeniu „idealnej" obrony przed owadami szkodnikami i roślinożernymi ssakami. Jak wykazały eksperymenty, zniszczenie znacznej części genów JAZ prowadzi do tego, że roślina przełącza się na zawsze na tryb „bojowy". Temu zjawisku towarzyszy gwałtowny spadek prędkości wzrostu i tempa rozmnażania. Po otrzymaniu takich rezultatów uczeni sprawdzili, co się stało, jeśli „podkarmić" roślinę słodką wodą.

    Ta sztuczka gwałtownie przyśpieszyła prędkość wzrostu transgenicznego rzodkiewnika, co potwierdziło, że mechanizmy obronne „odbierały" roślinom siły wykorzystywane w normalnym trybie do rozmnażania lub zwiększania własnej biomasy.

    To natomiast tłumaczy, dlaczego rośliny do tej pory nie pokonały szkodników. Przy deficycie pożywienia i sił bardziej im się opłaca zwyczajnie „ignorować" swoich stołowników i kierować swe siły na rozmnażanie i wzrost aniżeli bronić się przed niechcianymi gośćmi. To pomaga im nie pozostawać w tyle za innymi przedstawicielami flory w czasie zdobywania nowych areałów zamieszkania i w dalszej ewolucji — reasumują uczeni.

    Zobacz również:

    Londyn ostrzega: jadowite gąsienice atakują (foto)
    Ekologiczna rewolucja?
    Co się stanie, kiedy włożysz palec do „żarłocznego kwiatka" (wideo)
    Tagi:
    szkodniki, rośliny
    Standardy społecznościDyskusja
    Komentarz przez FacebookKomentarz przez Sputnik
    • Komentarz