Шмели ускорили дивергентную селекцию растений — Naked Science
15.03.2017
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.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

9 часов назад
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: