Растение-паразит растеряло гены, чтобы превратиться в химерный клубень
Переход к паразитизму вызывает характерные изменения у самых разных существ. Авторы нового исследования узнали, как он повлиял на геномы растений, ставших «настолько паразитическими», что от них остался только клубень-химера с грибовидными соцветиями.
Репродуктивного успеха — то есть широкого распространения и эффективного размножения — живые существа могут добиться по-разному. Какие-то виды становятся все сложнее, а какие-то учатся жить «на всем готовом» — паразитируют на других. Паразиты есть среди самых разных систематических групп от бактерий до позвоночных животных и даже цветковых растений.
Удивительно, что многие приспособления у избравших путь паразитизма универсальны. Как правило, такие существа становятся примитивнее, создают целые полчища потомства и приобретают узкую специализацию, то есть приспосабливаются к определенному хозяину и уже не могут иметь дело с кем-то еще.
Геномы паразитов тоже обычно становятся проще и меньше, в то же время приобретая специфические черты. Авторы новой статьи для Nature Plants изучили геномы растений, которые по пути специализированного паразитизма зашли особенно далеко.
Объектом исследования стали баланофора (Balanophora sp.) из одноименного семейства и саприя (Sapria sp.), которую относят к семейству раффлезиевых. Геномы таких «100-процентных» паразитов авторы сравнили с другими растениями, которые ведут полупаразитический образ жизни и в какой-то степени способны использовать энергию света.
В той или иной степени паразитами стал примерно один процент видов цветковых растений. Разумеется, они частично или полностью избавились от своего фотосинтетического аппарата, а значит, перестали быть зелеными. Биологи считают, что разные группы цветковых перешли к паразитизму независимо друг от друга по меньшей мере 12 раз.
Помимо упрощения паразитические растения приобрели особые адаптации, подчас довольно причудливые. От той же баланофоры — и это пример крайнего паразитизма — в итоге остались главным образом похожие на грибы соцветия и химерный клубень. Он представляет собой мясистый подземный орган, в который врастают ткани растения-хозяина. Поскольку клубень сочетает в себе клетки двух разных видов, его называют химерой.
В более стандартном случае растение-паразит просто «впивается» в своего хозяина с помощью присоски (гаустория), чтобы получать от него питательные вещества, но столь тесного срастания не происходит.
Из этого следует, что паразиты научились искусно манипулировать ростом и метаболизмом других растений, вмешиваясь в их саморегуляцию с помощью фитогормонов. Однако за счет чего им это удалось и что при этом стало с их геномами?
Оказалось, что баланофора утратила 28 процентов своих генов, а саприя даже 38 процентов. Это рекордные показатели сокращения генома среди цветковых, что несомненно связано с паразитизмом.
Существенно, что имеющие разную морфологию, происхождение баланофора и саприя утратили главным образом одни и те же гены. Почти полностью исчезли те, что кодируют компоненты фотосинтетического аппарата или нужны для его регуляции.
Также сильно уменьшилось число генов, участвующих в развитии корней, в азотном метаболизме и регуляции цветения. К тому же паразиты растеряли многие из дуплицированных генов, которые характерны для растений и обычно имеют схожие функции.
Telegram 
Дзен 
VK В шаровых звездных скоплениях должно быть немало небольших черных дыр, но астрономам редко удается их обнаружить. И вот ученые нашли первую черную дыру звездной массы в огромном скоплении Омега Центавра. Объект оказался менее массивным, чем ожидали специалисты, зато с огромным орбитальным периодом.
В молекулярном облаке у самого центра нашей Галактики выявили эритрулозу — одну из тех довольно сложных молекул, которые называют «кирпичиками» жизни. Это открытие — важный аргумент в пользу предположения, которое за последние годы перешло в уверенность: эти соединения имеют именно космическое происхождение. Иными словами, во Вселенной повсюду возникают химические условия для зарождения жизни.
Специалисты по общественному здравоохранению выяснили, что факторы риска развития деменции, такие как низкий уровень образования, высокое кровяное давление и курение, радикально различаются по странам. Значит, универсальный для всего мира подход к профилактике этого тяжелого нейродегенеративного заболевания попросту не сработает в глобальном масштабе.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии