Лучшая атака — это отличная защита для некоторых хищных растений

Исследователи из Института Солка и Университета Вашингтона в Сент-Луисе выяснили, что способность растений к хищничеству, вероятно, эволюционировала из механизмов их защиты от насекомых. Работа опубликована 11 июля 2022 года в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Ключевые выводы:

• Ученые впервые детально визуализировали динамику молекул кальция в клетках листьев хищной росянки (Drosera spatulata) в ответ на прикосновение живой добычи.
• Колебания кальция приводят к движению листа для захвата жертвы, вероятно, через усиление выработки защитного гормона — жасмоновой кислоты.
• Этот же путь жасмоновой кислоты активируется у нехищных растений в качестве защиты от вредителей.

Ход исследования:

• Из-за сложности выращивания и недавней расшифровки генома росянки ранее было трудно изучить хищничество на клеточном уровне.
• В данном исследовании ученые применили генетические инструменты для визуализации изменений кальция, когда насекомое прилипало к листу.
• Эксперименты показали, что изменения кальция необходимы для активации генов-мишеней жасмоновой кислоты при сгибании листа.
• Листья сгибались меньше, когда им давали неживую добычу или блокировали кальциевые каналы.

Значение и перспективы:

• Работа подтверждает гипотезу, что хищничество у росянок могло развиться из эволюционировавшего защитного пути.
• «Если мы поймем, как растения адаптировались к уникальным условиям, мы сможем в будущем изменять эти молекулярные пути, чтобы создавать культуры, способные выживать в суровых условиях», — говорит соавтор работы профессор Джоан Чори.
• В дальнейшем ученые планируют применить аналогичные методы к другим хищным растениям, чтобы лучше понять эволюцию хищничества и возможность усиления устойчивости сельскохозяйственных культур.