Горчица оказалась химическим оружием растений — и ученые изучили историю его «разработки»
За кулисами самого пасторального и нежного пейзажа идет скрытая война. Насекомые пожирают и уничтожают растения, а те, неспособные двигаться и перемещаться, разворачивают в ответ оружие массового поражения – химическое: бесчисленные репелленты и токсины. Одно из таких соединений мы обожаем с...
Горчичное масло, получаемое из семян горчицы Sinapis, это сложная смесь органических кислот, в том числе омега-3 и омега-6 ненасыщенных, так любимых многими диетологами. За раздражение слизистых и характерный острый вкус и запах ответственны глюкозинолаты, из которых при повреждении клеток и образуются различные кислоты горчичного масла.
Этот набор у Sinapis не уникален: близкий комплект веществ мы встречаем у столового хрена и васаби, и вообще во всем обширном семействе капустных, выполняющих роль естественных пестицидов. К слову, без ответа насекомые не остаются, и некоторые из них (например, бабочка репница) способны синтезировать «антидоты» к глюкозинолатам. Белки, быстро расщепляющие токсины, позволяют им выживать в условиях, крайне ядовитых для насекомых-конкурентов, из-за чего в зарослях капустных часто формируется своя, специфическая фауна.
Историю этой «холодной войны» исследовали недавно американские биологи, проследив появление и изменения генов, необходимых для синтеза нейтрализующих гликозинолаты белков. Результаты показывают, что «первое поколение» этого химического оружия было «разработано» около 90 млн лет назад еще предками современных капустных. 10 млн лет спустя у гусениц уже имелись защитные системы – и снова, и снова…
За прошедшее время растения и членистоногие добрались уже до «четвертого поколения» токсинов и антидотов, причем на уровне генома это происходило не посредством изменения существующих генов, а при помощи копирования старых и «доработки» уже этих копий.
