Вие сте тук

Учените най-накрая разбраха как насекомоядните растения са развили вкус към плътта

Credit: Natalie McNear/Flickr
Credit: Natalie McNear/Flickr

Растенията, които се хранят с животни са кошмарна новост в света на ботаниката, но по-удивителното е, че хищните растения от различни краища на света индивидуално са развили еднакъв вкус към „месо”.

При нов анализ, учените са изучавали различни насекомоядни растения от Австралия, Северна Америка и Азия и открили, че биологичните им механизми за смилането на насекоми са забележително сходни, въпреки че всичките растения са се развили като насекомоядни при много различни биологични среди.

„Това подсказва, че има ограничен брой начини, по които може да се превърне в хищно растение“, казва биологът Victor A. Albert от Университета в Бъфало.

„Тези растения имат генетичен комплект инструменти и се опитват да намерят решение на проблема как да станат хищни. И в крайна сметка всичките имат еднакво решение.“

Albert и екипът му секвенирали генома на насекомоядно растение от Австралия (Cephalotus follicularis) и го сравнили с вече съществуваща генетична информация за видове от Северна Америка (Sarracenia purpurea) и Азия (Nepenthes alata).

Всички тези растения си приличали, с чашковидни восъчни листа, които са хлъзгави от вътрешната страна, та когато насекомите се озоват вътре, да открият, че е трудно да се изкатерят отново навън.

Щом са хванати в капана, храносмилателни течности от дъното на алвеолата разлагат плячката, за да може насекомоядното растение да абсорбира хранителни вещества от ценното насекомо.

Това сходство между различни видове насекомоядни растения отдавна е познато като пример за конвергенция, при която отделни видове самостоятелно развиват еднакви белези.

Но до сега учените не осъзнавали точно колко сходна е биологията им.

„След Дарвин, ние сме разпознавали конвергенция сред насекомоядните растения в тяхната форма“, казва ботаникът Thomas Givnish от Уинсконсинския университет в Мадисън, който не участва в изследването, за The Christian Science Monitor.

„Това е конвергенция на повърхностно ниво, при което нещата изглеждат подобни и се държат по сходен начин. Сега разбираме, че е конвергенция и на много по-дълбоко равнище.“

Cephalotus follicularis е по-близко свързан с карамбола, отколкото с други насекомоядни растения, докато Sarracenia purpurea и Nepenthes alata споделят сходни връзки респективно с кивито и елдата.

Но анализът на храносмилателните сокове на растенията показва, че и трите вида са приложили един и същи номер в хода на тяхната еволюция: протеини, които първоначално били използвани за защита против заболявания, са адаптирани като ензими, които да подпомагат храносмилането на насекоми с достатъчно липса на късмет, че да влязат в капана на растението.

Два от тези ензими включват основна хитиназа, която разгражда твърдия екзоскелет на насекомото, и PAP фосфатаза, която позволява на насекомоядните растения да абсорбират хранителното вещество фосфор от плячката.

Според изследователите произходът на тези различни видове насекомоядни растения се е разделил преди около 100 милиона години – дълго преди да развият тези способности.

Но защо тези видове са развили вкуса към насекоми, докато други растения са се задоволили с оцеляването на слънце и вода?

Екипът мисли, че отговорът се крие в биологичните среди, в които тези видове са израсли, които може да са били бедни на крайно необходими храни – невъзможността да осигури важни елементи в ролята на тор като фосфор и азот, които помагат на насекомоядните да растат.

„Насекомоядните растения често живеят в среди, бедни на хранителни вещества“, обяснява ученият Kenji Fukushima в съобщение за печата, „затова способността да улавят в капан и храносмилат може да е развита по необходимост заради недостига на други източници за препитание.“

Фактът, че и трите вида насекомоядни растения са избрали един и същ еволюционен подход не означава непременно, че е нямало и други възможности, но може да означава, че адаптирането на защитните протеини като храносмилателни сокове е бил най-практичният начин за оцеляване при тези обстоятелства.

Откритията са публикувани в Nature Ecology & Evolution.

Превод: Никол Николова

Източник: Science Alert

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close