Шмели ускорили дивергентную селекцию растений — Naked Science
6 минут
Редакция

Шмели ускорили дивергентную селекцию растений

Швейцарские ученые показали, что линии эволюции растений зависят от эффективности насекомых-опылителей и вымирание последних быстро сократит генетическое разнообразие биомов. Результаты исследования представлены в журнале Nature Communications.

interesnye-fakty-o-shmeljah-009
©Wikipedia

Подавляющее большинство цветковых растений (Magnoliophyta) зависит от опылителей. Так, еще Чарльз Дарвин указывал, что, играя важную роль в поддержании экосистемы и пропитании человека, опылители, в частности, стимулируют видообразование растений. Поэтому последним для успешного размножения необходимо развивать признаки, которые будут привлекательны для животных, птиц или насекомых, способных переносить пыльцу.

 

Согласно одной из современных гипотез, влияние опылителя на дивергентную селекцию растений может варьироваться в зависимости от его эффективности. Например, в разных зонах признаки растений одного вида будут различаться в зависимости от того, какой опылитель является преобладающим. Однако проверить это предположение в естественных условиях трудно: помимо опылителей на выраженность видовых признаков растений также влияют климатические условия, болезни и травоядные животные.

 

Чтобы обойти это ограничение, ученые из Цюрихского университета провели эксперимент, в ходе которого культивировали несколько линий растений в стандартизированных условиях. Для этого они разделили репу (Brassica rapa) от одной материнской популяции на три группы. Опыление первой линии проводилось с помощью шмелей (Bombus terrestris), второй — с помощью мух-журчалок (Episyrphus balteatus). Контрольная группа опылялась вручную. Спустя 900–1500 часов авторы сопоставили размер растений и содержание в их цветках летучих органических веществ (например, анисового альдегида) с эффективностью каждого из способов опыления (по числу семян на плод).

 

Динамика высоты (a), числа семян (b) и содержания ароматических веществ — индола (c) и анисового альдегида (d) — при опылении разными способами. Шмелям соответствует синяя пунктирная линия, ручному опыления — черная линия, мухам-журчалкам — зеленая линия / ©Daniel D. L. Gervasi et al., Nature Communications, 2017 

 

Результаты показали, что девятое поколение растений, которое опыляли шмели, стало выше, а содержание летучих органических веществ в их цветках почти удвоилось. Кроме того, на лепестках этой линии увеличилась область, отражающая ультрафиолет, которую хорошо распознают шмели. Растения, которые опыляли мухи-журчалки, показали менее значительный рост или снижение ароматических соединений, высокую частоту перехода на самоопыление, тогда как число семян в их случае увеличилось.

 

По словам авторов, полученные данные свидетельствуют о том, что опылители разных видов сильно влияют на дивергентную селекцию растений. Такая быстрая эволюция повышает риск снижения генетического разнообразия в случае, если наиболее распространенные опылители, например шмели, вымрут. В свою очередь, уменьшение генетического разнообразия сократит устойчивость растений к болезням.

 

Высота линий, опыленных шмелями (слева) и мухами-журчалками (справа) / ©The University of Zurich

 

Между тем ранее японские инженеры разработали и испытали квадрокоптер, который потенциально способен заниматься опылением. Для этого миниатюрный дрон оснастили шерстью, имитирующей собирательные волоски. Несмотря на скромную эффективность показателей, подход представляется перспективным: в отличие от животных и насекомых, машина может опылять растения вне зависимости от аромата и цвета их лепестков.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
8 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

7 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Анализ сотен записей зевков у разных видов млекопитающих и птиц показал, что оно длится тем дольше, чем крупнее мозг животного и чем больше в нем нейронов.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

8 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: