Чем только эти ученые не занимаются

В продолжение волнующей темы «Почему наркотические растения содержат наркотики?»
Кто не читал статьи, когда я давала на нее ссылку, рекомендую прочитать. В основе размышлений лежало утверждение, что нейротоксины растений были эволюционным приспособлением, мешающим растительноядным животным (от улиток до коров) эти растения поедать. А это вступает в противоречие с эволюционной «целесообразностью» , потому что все существующие модели наркомании основаны на механизме вознаграждения. Другими словами наркотико-содержащие растения, которые должны бы «отпугивать» поедателей, вызывают у тех же поедателей желание и дальше поедать. shao-s рассмотрел в основном одну сторону вопроса, а именно эволюционные аспекты потребления нейротоксинов. Но ему можно, он нейробиолог.
Интересен тот факт, что как раз в тот момент, когда shao-s задумался об этом токсикологическом парадоксе, в журнале Science (где, к слову сказать, сам же и свои научные статьи печатает) уже появилась статья на тему «Почему табак содержит никотин«. Причем рассмотрена проблема с точки зрения табака. А поскольку в растениях я шарю чуток больше, чем в нейробиологии, то я сейчас на пальцах вам расскажу, что «думает» табак, продуцируя .

Ответить на такой вопрос взялись немецкие ученые отдела молекулярной экологии института химической экологии Макс-Планка под руководством Ian T. Baldwin. Как мы знаем, многие цветковые растения имеют целый арсенал для привлечения опылителей — цвет, запах и сладкий нектар. Успех в размножении этих растений зависит от того, насколько успешными они будут в своих методах привлечения. Однако один из видов табака Nicotiana attenuata в своем нектарном коктейле содержит никотин. Возник вопрос, зачем растению табака в нектаре никотин, который определенно отпугивает потенциальных опылителей, таких как бражники и колибри? Удивительно, но именно комбинация реппелентаникотина и сильного аттрактанта бензил ацетона и обеспечивает наиболее успешную стратегию размножения табака.

Для того, чтобы разобраться в этом запутанном вопросе, ученые применили весь генно-инженерный арсенал и выключили гены, которые участвуют в путях синтеза никотина и/или бензил ацетона. И получили растения или без никотина, или без бензила ацетона, или без того и другого. Затем высадили эти растения на опытные поля и провели полевые исследования эффективности опыления. Смотрим, что получилось.

Никотин.
Наличие никотина в нектаре уменьшает время, которое опылители и бабочки бражники и колибри проводят у отдельного цветка. Невкусно! Однако повышает число цветков, которые опылители проведали, вероятно таким образом покрывая потребности в калориях (есть же надо, хоть и горько). Если никотина в нектаре нет, то опылители подолгу сидят у одного цветка, пока не наедятся. Соответственно, таким образом они отведывают меньшее количество цветов. Невкусный никотин в нектаре — это как бы растение говорит опылителю: «давай, пошевеливайся, у меня еще много цветков для тебя».

Бензил ацетон.
С ним оказалось все не так просто. Вкус или запах бензил ацетона привлекает и колибри, и бражников. Растения без никотина и без бензил ацетона полностью игнорировались бражниками. Цветы с никотином и без бензил ацетона игнорировались другими любителями нектара — стрекозами, которые умудряются тырить нектар, при этом слабо опыляя цветы.

Таким образом, мы видим, что комбинация стратегий «отталкивания» и «привлекания» обеспечивает оптимальные условия для опыления цветков. Однако, это довольно комплексный подход с точки зрения табака. С одной стороны, никотин действует как фильтр от воров нектара стрекоз, которые не опыляют, но на нектар падкие. С другой стороны, никотин обеспечивает поведенческий паттерн у потенциальных опылытелей — отведать как можно больше цветов и это приводит к эффективному переопылению. Это очень важный момент, потому как табак сам по себе может успешно и самоопыляться, но переопыление обеспечивает «генный поток» в популяции и, как результат, возрастание генетической вариабельности.

Автор статьи Baldwin говорит: «люди, которые работают над проблемой опыления, ошибочно считают, что нектар это» soft drink». Но нектар это не столько «soft drink», сколько скорее горячительный напиток, вроде виски».

Что ощущает при этом колибри, я не знаю.

Реклама

53 Responses to Чем только эти ученые не занимаются

  1. О! Спасибо за статью!!! =)

  2. О! Спасибо за статью!!! =)

  3. Интересно!
    Очепятки:
    \\Как мы знаем, что многие\\
    «Что» (или «как») — лишнее.

  4. Интересно!
    Очепятки:
    \\Как мы знаем, что многие\\
    «Что» (или «как») — лишнее.

  5. Наличие никотина в нектаре уменьшает время, которое опылители и бабочки бражники и колибри проводят у отдельного цветка. Невкусно! Однако повышает число цветков, которые опылители проведали, вероятно таким образом покрывая потребности в калориях (есть же надо, хоть и горько). Если никотина в нектаре нет, то опылители подолгу сидят у одного цветка, пока не наедятся. Соответственно, таким образом они отведывают меньшее количество цветов. Невкусный никотин в нектаре — это как бы растение говорит опылителю: «давай, пошевеливайся, у меня еще много цветков для тебя».
    Гм. А хіба не можуть колібрі навчитися, що тютюн — несмачно, і взагалі не тратити час на неякісний хавчик? Адже ж уникають всякі корови отруйних рослин і т.п., тобто механізм, який наказує тваринам/пташинам уникати хавчик певного виду існує.

  6. Наличие никотина в нектаре уменьшает время, которое опылители и бабочки бражники и колибри проводят у отдельного цветка. Невкусно! Однако повышает число цветков, которые опылители проведали, вероятно таким образом покрывая потребности в калориях (есть же надо, хоть и горько). Если никотина в нектаре нет, то опылители подолгу сидят у одного цветка, пока не наедятся. Соответственно, таким образом они отведывают меньшее количество цветов. Невкусный никотин в нектаре — это как бы растение говорит опылителю: «давай, пошевеливайся, у меня еще много цветков для тебя».
    Гм. А хіба не можуть колібрі навчитися, що тютюн — несмачно, і взагалі не тратити час на неякісний хавчик? Адже ж уникають всякі корови отруйних рослин і т.п., тобто механізм, який наказує тваринам/пташинам уникати хавчик певного виду існує.

  7. Зразу ще одне питання виникає (злегка в іншу стєпь) — в чому резон отруйних ягід? Адже рослині вигідніше, щоб ягоди з»їдалися тваринами чи птахами, а кісточки з екскрементами широко розносилися. Продукуючи отриуйну ягоду, рослина «свідомо» обмежує ареал поширення кількома квадратними метрами.

  8. Зразу ще одне питання виникає (злегка в іншу стєпь) — в чому резон отруйних ягід? Адже рослині вигідніше, щоб ягоди з»їдалися тваринами чи птахами, а кісточки з екскрементами широко розносилися. Продукуючи отриуйну ягоду, рослина «свідомо» обмежує ареал поширення кількома квадратними метрами.

  9. меня всегда смущала другая ситуация чем-то напоминающая эти.
    Почему слюна комара вызывает зуд увеличивая шансы насекомого быть убитым во время трапезы?

  10. меня всегда смущала другая ситуация чем-то напоминающая эти.
    Почему слюна комара вызывает зуд увеличивая шансы насекомого быть убитым во время трапезы?

  11. Хм… Рациональный подход, да. Но как это приложить к маку с его опиоидами и коке с её кокаином? Там-то опылением не объяснишь…

  12. Хм… Рациональный подход, да. Но как это приложить к маку с его опиоидами и коке с её кокаином? Там-то опылением не объяснишь…

  13. ну мені здається, що відсутність будь-яких негативних ознак перетворило б комара на супертварину. і швидко б весь світ складався спочатку з самих комарів, а дуже згодом – з самих океанів і, можливо, рослин, бо всі комари вимерли б за відсутності донорів.

  14. ну мені здається, що відсутність будь-яких негативних ознак перетворило б комара на супертварину. і швидко б весь світ складався спочатку з самих комарів, а дуже згодом – з самих океанів і, можливо, рослин, бо всі комари вимерли б за відсутності донорів.

  15. може тому що не кожен плід пройшовши стравохід тварини зберігає схожість.
    в насінні бука теж є алкалоїди які ваблять диких свиней. Але у того насіння нема шансів прорости після шлунку кабана. Не знаю як у кабана, але у людини потім голова болить страшенно. Та чи здатна дика свиня побудувати логічний ланцюжок що причина болю в тих смачних зернятах які вона їла кілька годин тому?

  16. може тому що не кожен плід пройшовши стравохід тварини зберігає схожість.
    в насінні бука теж є алкалоїди які ваблять диких свиней. Але у того насіння нема шансів прорости після шлунку кабана. Не знаю як у кабана, але у людини потім голова болить страшенно. Та чи здатна дика свиня побудувати логічний ланцюжок що причина болю в тих смачних зернятах які вона їла кілька годин тому?

  17. Re: Reply to your comment…
    та ні. Основний ворог комара ж не хвіст корови чи рука людини, а все ж птахи 🙂

  18. Re: Reply to your comment…
    та ні. Основний ворог комара ж не хвіст корови чи рука людини, а все ж птахи 🙂

  19. Ну ежели за опечатки, то «Макс-Планка института химической экологии» совсем не по-русски. Надо что-то вроде «институт химической экологии им. Макса Планка». Или без «им.»

  20. Ну ежели за опечатки, то «Макс-Планка института химической экологии» совсем не по-русски. Надо что-то вроде «институт химической экологии им. Макса Планка». Или без «им.»

  21. сейчас и это поправим.

  22. сейчас и это поправим.

  23. Re: Reply to your comment…
    основний ворог комара меліорація!

  24. Re: Reply to your comment…
    основний ворог комара меліорація!

  25. ну ты прямо хочешь, чтобы и опиоиды одним махом объяснили. я думаю, что в каждом конкретном случае могут быть разные причины. вот никотин как результат коэволюции табака и колибри. а то, что его человек приспособил к курению, это другой вопрос. хотя я так подумала, что колибри тоже вполне может получать свой кайф.

  26. ну ты прямо хочешь, чтобы и опиоиды одним махом объяснили. я думаю, что в каждом конкретном случае могут быть разные причины. вот никотин как результат коэволюции табака и колибри. а то, что его человек приспособил к курению, это другой вопрос. хотя я так подумала, что колибри тоже вполне может получать свой кайф.

  27. Re: Reply to your comment…
    період діяльності людини це мікросекунда в одному році еволюції 🙂

  28. Re: Reply to your comment…
    період діяльності людини це мікросекунда в одному році еволюції 🙂

  29. це цікаве питання насправді. свербіння виникає не одразу. спочатку комар зі слиною вприскує щось подібне до знеболюючого. а вже потім розвивається свербіння і це зовсім непроста річ, бо задоволення, яке отримує покусана тварина, це певна нагорода. треба буде якось про свербіння написати.

  30. це цікаве питання насправді. свербіння виникає не одразу. спочатку комар зі слиною вприскує щось подібне до знеболюючого. а вже потім розвивається свербіння і це зовсім непроста річ, бо задоволення, яке отримує покусана тварина, це певна нагорода. треба буде якось про свербіння написати.

  31. Ну тут тютюн зацікавлений в тому, щоб не перебрати з дозою нікотину. При цьому атрактанти мають бути сильніші за репеленти. До тих пір колібрі буде мучитись, але їсти.

  32. Ну тут тютюн зацікавлений в тому, щоб не перебрати з дозою нікотину. При цьому атрактанти мають бути сильніші за репеленти. До тих пір колібрі буде мучитись, але їсти.

  33. ну от паширей правильно каже, що не кожна отруйна ягода розповсюджується з екскрементами.

  34. ну от паширей правильно каже, що не кожна отруйна ягода розповсюджується з екскрементами.

  35. нетнет всётакибольшое! =)

  36. нетнет всётакибольшое! =)

  37. Свербіння? Задоволення? 0_o

  38. Свербіння? Задоволення? 0_o

  39. А они не получали результатов на счёт привлечения именно к табаку в сравнении с чем-нибудь более вкусным? (Т.е. собственно с привыканием.)

  40. А они не получали результатов на счёт привлечения именно к табаку в сравнении с чем-нибудь более вкусным? (Т.е. собственно с привыканием.)

  41. так! ти коли чухаєш, хіба не отримуєш задоволення?

  42. так! ти коли чухаєш, хіба не отримуєш задоволення?

  43. Очень интересно, огромное спасибо.

  44. Очень интересно, огромное спасибо.

  45. > комбинация стратегий «отталкивания» и «привлекания» обеспечивает оптимальные условия
    Не пойму зачем так сложно. Зачем комбинация двух веществ, а не одно не сильно «сладкое» и в меру «вонючее»? Ограничение в возможностях химии?

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s

%d такие блоггеры, как: