Zaszufladkowany do: Gatunek, Nauka, Rośliny, Seks, Sex, biologia, chemia, natura, nature, organizm, wody | Tagi: biologia, chemia, Gatunek, natura, nature, Nauka, organizm, Rośliny, Seks, Sex, wody
Czy aby na pewno seks jest niezbędny do zachowania gatunku? Nie, jeśli jest się Bdelloideą, mikroskopijnym organizmem wodnym z rzędu wrotków. Tajemnicę ewolucji tych zwierząt odsłaniają badacze na łamach nowego “Science” – pisze
Bdelloidea nie dość, że świetnie radzi sobie z wydawaniem na świat potomstwa bez udziału męskich osobników (bo takie nie istnieją), to jeszcze w toku ewolucji rozwinęła się w około 380 różnych gatunków. Zamieszkuje wody słodkie: stawy, jeziora, oczka wodne, potoki, mokradła. Choć przedstawicielki tego gatunku nie przekraczają jednego milimetra długości, ich przejrzyste ciało posiada głowę pokrytą falującymi rzęskami, stopę zakończoną dwoma “palcami”, otwór gębowy i szczęki. Żywią się bakteriami oraz cząsteczkami alg.
Bdelloidee od lat intrygują badaczy, którzy próbują odpowiedzieć na pytanie, jak to możliwe, że mimo braku rozmnażania płciowego organizmy te przetrwały miliony lat, podczas gdy innym to się nie udało. Jak mówi prof. Matthew Meselson z Uniwersytetu Harvarda, bezpłciowość jest zazwyczaj ślepą uliczką. A to dlatego, że takie organizmy nie mogą się adaptować do konkretnych warunków. Ponadto w ich organizmach kumulują się szkodliwe mutacje, które u innych organizmów są wykluczane przez dobór naturalny.
Zagadkę ewolucyjnego sukcesu tych stworzeń rozwikłali badacze z University of Cambridge – Natalia Pouchkina-Stantcheva i Alan Tunnacliffe. Zaobserwowali oni, że choć różne gatunki Bdelloidea żyją w wodzie, to gdy się je z niej wyjmie, potrafią wejść w stan odwodnienia i przetrwać w nim wiele lat. Kiedy po tak długim czasie znów znajdą się w wodzie, ożywają bez uszczerbku na zdrowiu. W jaki sposób jeden z gatunków Bdelloidea – Adineta ricciae – w toku ewolucji nabył tą cechę bez rozmnażania płciowego, badacze wyjaśniają w swej publikacji w “Science“.
Ludzie i większość organizmów rozmnażają się płciowo, co oznacza, że wewnątrz komórki znajdują się dwie kopie (para) chromosomów, każdą z nich dziedziczy się po jednym z rodziców. Ponieważ chromosomy zawierają geny, posiadamy po dwie kopie każdego z genów. Geny występują jednak w różnych wersjach, tzw. allelach, co może prowadzić do różnic w budowie białek produkowanych na podstawie instrukcji zawartej w genach.
U Adineta ricciae, która teoretycznie powinna posiadać dwie identyczne kopie genu (bo ma tylko jednego rodzica), kopie genu o nazwie lea różnią się jednak między sobą. Przez to organizm wrotka produkuje dwa różne białka o odmiennych funkcjach. Jedno z nich zabezpiecza kluczowe dla funkcjonowania organizmu enzymy przed zbijaniem się w kupki podczas okresu odwodnienia organizmu. Drugie chroni chroni delikatne błony komórek organizmu przed wysuszeniem.
Najprawdopodobniej geny lea są pozostałością po allelach z czasów, kiedy Bdelloidea rozmnażały się płciowo.
Najbardziej niezwykłe jest to, że te dwie funkcje genów znakomicie się uzupełniają, co pozwala wrotkom przetrwać okresy pozbawienia wody. – Taka forma zróżnicowania funkcji genów nie mogłaby się zdarzyć u organizmów płciowych, co oznacza, że miliony lat bez seksu przynoszą pewne korzyści – podsumowuje Tunnacliffe.
Zaszufladkowany do: Internet, Nauka, Odkrycia, Rośliny, Wiedza, biologia, chemia, zdrowie | Tagi: biologia, chemia, Internet, Nauka, Odkrycia, Rośliny, Wiedza, zdrowie
Może poprzez kontrast z poruszającymi się zwierzętami, rośliny wydają się bardzo biernymi organizmami. Tak jednak nie jest. Josef Stuefer z Radboud University Nijmegen natrafił właśnie na ślad układu, za pośrednictwem którego poszczególne okazy się ze sobą porozumiewają i ostrzegają przed nadchodzącym niebezpieczeństwem.
Sporo roślin zielnych, np. truskawki, koniczyna czy podagrycznik pospolity, wytwarza wąsy, czyli rozłogi. Są to wydłużone pędy, które płożą się nad powierzchnią gruntu. Zakorzeniają się w węzłach i tam wyrasta nowa roślina. Jest połączona z rośliną macierzystą, dopóki ta żyje lub dopóki nie zostanie od niej oderwana. To właśnie wewnątrz rozłogów biegną kanały wykorzystywane do komunikowania się. Układ do złudzenia przypomina sieć komputerową.
Stuefer i zespół zademonstrowali, że za pośrednictwem nowo odkrytego “interkomu” koniczyny ostrzegają się nawzajem, że w pobliżu znajduje się wróg. Jeśli jedna roślina zostanie zaatakowana przez gąsienicę, pozostałe podłączone egzemplarze na pewno się o tym dowiedzą. Wzmocnią swoją odporność chemiczną oraz mechaniczną i staną się mniej atrakcyjnym kąskiem. Dzięki systemowi wczesnego ostrzegania rośliny zawsze o krok wyprzedzają najeźdźców. Eksperymenty wykazały, że znacznie zmniejsza to ponoszone straty.
Niestety, połączenie w sieć ma też i swoje minusy. Jeśli jeden z jej elementów zostanie zakażony wirusem, infekcja obejmie wszystkie pozostałe.
Akademicy z Korei Południowej twierdzą, że zdobyli dowody na to, że mówienie do roślin i włączanie im magnetofonu nie jest fanaberią czy dziwactwem, ale ma swoje podstawy naukowe. Odkryli ponoć zestaw genów reagujących na dźwięki.
Dr Mi-Jeong Jeong wyjaśnia, skąd pomysł na hipotezę badawczą: skoro rośliny reagują na światło, temperaturę, dotyk i wibracje, dlaczego nie miałyby tego robić w odpowiedzi na dźwięk?
Kiedy ryżowi odtwarzano muzykę klasyczną (Sonatę księżycową Beethovena, Clair de lune Debussy’ego i Zimę z Czterech pór roku Vivaldiego), zieloni delikwenci ani drgnęli. Gdy jednak odgrywano pojedyncze nuty, pojawiła się reakcja w dwóch genach reagujących na światło. Była silniejsza przy wyższych dźwiękach i słabła wraz z obniżeniem tonacji.
Chociaż istnieje sporo badań dotyczących reaktywności na dźwięk na poziomie fizjologicznym, niewiele eksperymentów poświęcono jego wpływowi na geny – napisali biolodzy w artykule opublikowanym w periodyku Molecular Breeding.
Koreańczycy wierzą, że można będzie wykorzystać „słuch” roślin do manipulowania ich wzrostem, a więc przyda się w rolnictwie. Być może uda się zmodyfikować rośliny tak, by kwitły w określonym momencie, gdy „usłyszą” daną nutę.
Doktor Philip Wigge z John Innes Centre, jednego z najlepszych światowych centrów botaniki i mikrobiologii pozostaje sceptyczny wobec rewelacji Koreańczyków, chociaż nie odrzuca ich całkowicie.
Byłbym zdumiony, gdyby rośliny potrafiły odróżniać dźwięki. Ale nigdy nie wiadomo – mówi. To byłaby wielka szansa dla rolnictwa, jednak stwierdzenia takie mogą być czynione na wyrost – dodaje. Jego zdaniem wibracje powodowane przez fale dźwiękowe mogły wpłynąć na geny, jednak, jak zauważa, reakcja była tak słaba, że może być to naturalna wariacja w genach.
Wiemy, że rośliny odpowiadają na wiatr i dotyk. Może to mieć z tym co wspólnego – mówi. Dodał, że ludzie od dziesiątków lat szukają u roślin jakichś nowych reakcji i niczego takiego nie znaleźli.
