Новости Зеленограда, инфопортал Зеленоград ИНФО
Вторник, 24 Ноября, 2020 год
Главная » Наука » В Мире » Светящийся белок помог узнать устройство “памяти” у венериных мухоловок

Светящийся белок помог узнать устройство “памяти” у венериных мухоловок

С его помощью молекулярные биологи подтвердили гипотезу 40-летней давности

Светящийся белок помог узнать устройство "памяти" у венериных мухоловокОписание

ТАСС, 5 октября. Молекулярные биологи доказали, что ловушки хищных растений, венериных мухоловок, используют в качестве своеобразной памяти ионы кальция. Они помогают растениям отличать касания насекомых от случайных падений капель дождя и других неживых объектов. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Plants.

"Мы сделали первый шаг к тому, чтобы узнать историю эволюции хищничества среди растений и их способности совершать самостоятельные движения. У многих организмов есть множество интересных, но пока необъясненных биологических механизмов и трюков. Наша команда систематически изучает их и пытается понять, как работают все эти чудеса природы", – рассказал один из авторов работы, профессор Национального института фундаментальной биологии (Япония) Мицуясу Хасэбэ.

На Земле существует несколько десятков видов растений, которые могут приманивать насекомых, ловить их и использовать эту живую добычу для своих целей. К примеру, росянки, венерины мухоловки и кувшины-непентесы ловят и переваривают пойманных беспозвоночных, используя их в качестве источника питательных веществ.

Другие растения, такие как популярный декоративный цветок церопегия, приманивают плотоядных мух с помощью феромонов умирающих пчел, ловят их и используют как разносчиков пыльцы. Механизмы работы всех этих приспособлений ученые исследуют уже не одно столетие, пытаясь понять, как возникли подобные охотничьи "инструменты", и выяснить механизмы их работы.

Одна из самых изученных систем такого рода – ловушки венериных мухоловок (Dionaea muscipula). Биологи считают, что они представляют собой видоизмененный лист растения, который превратился в живой аналог сжатой пружины, готовой разжаться при малейшем внешнем стимуле. Источником этого стимула служат шесть волосков, которыми покрыта внутренняя оболочка ловушек.

Если насекомое касается одного или нескольких подобных выростов в течение 20 или 30 секунд, то ловушка захлопывается. В результате дальнейших движений жертвы она закрывается еще сильнее и лист начинает вырабатывать вещества, которые необходимы для переваривания добычи.

Ионная "память" растений

Профессор Хасэбэ отметил, что у растений нет нейронов или других специализированных клеток, которые многоклеточные животные используют для хранения информации. Поэтому биологов давно интересует то, как венерины мухоловки "запоминают" то, что их уже кто-то касался в предыдущие полминуты, а затем "сбрасывают" память.

Примерно 40 лет назад ученые из Германии предположили, что роль подобной памяти могут выполнять изменения в концентрации ионов кальция, которые управляют работой "пружин" в ловушках венериных мухоловок. Однако они не могли проверить эту теорию, так как методов измерения концентрации ионов кальция в клетках тогда просто не было.

Эту задачу решили японские молекулярные биологи. Они модифицировали геном венериных мухоловок таким образом, что те начали производить молекулы белка, который светится в присутствии кальция. Вырастив несколько подобных растений, ученые поместили их в темную комнату и начали следить за их реакцией на прикосновения.

Оказалось, что ловушки мухоловок действительно начинали светиться, когда ученые трогали их иглами или палочками. Сначала это свечение резко вырастало, а затем постепенно угасало, если в следующие 20-30 секунд второго касания не происходило. Повторный контакт с волосками заставлял ловушку светиться еще сильнее, в результате чего она схлопывалась и начинался процесс пищеварения.

Все это, как считают японские исследователи, подтверждает теорию их немецких коллег и говорит о том, что эти хищные растения действительно используют ионы кальция как непрерывно обновляемую "память", которая помогает им хранить информацию о недавно случившихся событиях.

Хасэбэ и его коллеги надеются, что дальнейшее изучение того, как меняется концентрация кальция в клетках и листьях ловушек, поможет им понять, как предки венериных мухоловок выработали подобную способность, а также то, какую роль она могла играть еще до того, как те стали хищными растениями.

Источник

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

© 2020 Зеленоград ИНФО – ещё ближе к городу. Все права защищены.

18:1424 Ноября
 Вт, 2020
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru
WordPress: 60,47MB | MySQL:82 | 0,728sec