Эволюционный трюк: как растения научились пахнуть гниющей плотью

Некоторые растения в природе источают отвратительный запах гниющего мяса или экскрементов. Этот неприятный аромат служит важной цели — привлечению мух для опыления. Недавно ученые раскрыли биохимический механизм, благодаря которому растения производят этот трупный запах, и обнаружили удивительный факт: три неродственные линии растений независимо эволюционировали, используя один и тот же молекулярный механизм.
Эволюционный трюк: как растения научились пахнуть гниющей плотью
Изображение носит иллюстративный характер

Эволюционный трюк, позволяющий растениям пахнуть как разлагающаяся плоть, включает два ключевых этапа. Сначала происходит дупликация гена, известного как SBP1, а затем мутация дополнительной копии, которая приводит к замене определенных аминокислот в производимом ферменте.

Исследователи изучили три различных вида растений: дикий имбирь (Asarum simile), восточноазиатский кустарник эурия (Eurya japonica) и азиатскую скунсовую капусту (Symplocarpus renifolius). У дикого имбиря и эурии для изменения функции фермента потребовалось три аминокислотные замены, в то время как у скунсовой капусты — всего две.

Биохимический процесс, лежащий в основе этого явления, весьма интересен. Оригинальный фермент SBP1 расщепляет метантиол (соединение, вызывающее неприятный запах изо рта у людей) на перекись водорода, сероводород и формальдегид. Однако модифицированный фермент действует иначе — он соединяет две молекулы метантиола, образуя диметилдисульфид, который и создает характерный запах гниющего мяса.

Эволюционное значение этой адаптации подтверждается тем, что среди видов рода Asarum способность производить диметилдисульфид приобреталась и утрачивалась более 18 раз. Это свидетельствует о том, что эволюционное давление благоприятствует растениям, способным создавать этот запах, поскольку они привлекают больше мух для опыления.

Дупликация генов — распространенное явление в эволюции многих видов. Когда ген дублируется, одна копия может мутировать без ущерба для исходной функции, что открывает возможности для инноваций. Подобный механизм привел к продукции морфина в растениях мака. Интересно, что диметилдисульфид также был обнаружен космическим телескопом Джеймса Уэбба в атмосфере экзопланеты K2-18b.

Исследование, раскрывающее этот удивительный эволюционный механизм, было опубликовано 8 мая в журнале Science. Оно демонстрирует, как независимая эволюция может приводить к одинаковым биохимическим решениям у неродственных организмов, когда они сталкиваются с аналогичными экологическими вызовами.


Новое на сайте

20003[b]Гавайи в серебристом зареве: солнечный блик на фоне урагана Кико[/b] 19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного
Ссылка