Баъзе растаниҳо метавонанд моҳҳо бе об зиндагӣ кунанд, танҳо пас аз борони кӯтоҳмуддат дубора сабз мешаванд. Тадқиқоти ахири донишгоҳҳои Бонн ва Мичиган нишон медиҳад, ки ин аз сабаби "гени мӯъҷиза" нест. Баръакс, ин қобилият натиҷаи тамоми шабакаи генҳост, ки қариб ҳамаи онҳо дар навъҳои осебпазиртар низ мавҷуданд. Натиҷаҳо аллакай дар интернет пайдо шудаанд Маҷаллаи ниҳол.
Дар таҳқиқоти худ, муҳаққиқон ба як намуде, ки дар Донишгоҳи Бонн кайҳо боз омӯхта шудааст, - растании эҳёи Craterostigma plantagineum -ро бодиққат баррасӣ карданд. Он комилан дуруст номи худро дорад: Дар замони хушксолӣ касе гумон мекунад, ки онро мурдааст. Аммо баъди чанд моҳи хушксолӣ ҳам барои зинда кардани он каме об кофӣ аст. «Дар институти мо мо солхо боз меомузем, ки растанй чй тавр ин корро мекунад, — шарх медихад профессор Доротеа Бартелс аз Институти физиологияи молекулавй ва биотехнологияи растанихо (IMBIO) дар университети Бонн.
Манфиатҳои вай иборатанд аз генҳо ки барои тобоварй ба хушкеолй масъуланд. Бештар маълум шуд, ки ин қобилият натиҷаи як «гени мӯъҷиза» нест. Ба ҷои ин, бисёр генҳо ҷалб карда мешаванд, ки аксарияти онҳо дар намудҳое мавҷуданд, ки бо хушксолӣ чандон хуб мубориза намебаранд.
Растанӣ ҳашт нусхаи ҳар як хромосома дорад
Дар таҳқиқоти кунунӣ, гурӯҳи Бартел дар якҷоягӣ бо муҳаққиқони Донишгоҳи Мичиган (ИМА) геноми пурраи Craterostigma plantagineum-ро таҳлил карданд. Ва ин хеле мураккаб сохта шудааст: дар ҳоле ки аксари ҳайвонот ду нусхаи ҳар як хромосома доранд - яке аз модар ва дигаре аз падар - Кратеростигма ҳашт нусха дорад. Чунин геноми «ҳаштқабатаро» октоплоид низ меноманд. Мо одамон, баръакс, диплоид ҳастем.
«Чунин зиёдшавии иттилооти генетикиро дар бисёриҳо мушоҳида кардан мумкин аст растаниҳо ки дар зери он инкишоф ёфтаанд шароити шадид”, мегӯяд Бартелс. Аммо чаро ин тавр аст? Сабаби эҳтимолӣ: Агар ген дар ҳашт нусха ба ҷои ду нусха мавҷуд бошад, онро аслан чаҳор маротиба тезтар хондан мумкин аст. Аз ин рӯ, як геноми октоплоид метавонад ба миқдори зиёди сафедаи зарурӣ хеле зуд тавлид шавад. Чунин ба назар мерасад, ки ин қобилият низ барои рушди он муҳим аст таҳаммулпазирӣ ба хушксолӣ.
Дар Кратеростигма, баъзе генҳое, ки бо таҳаммулпазирии бештар ба хушксолӣ алоқаманданд, боз ҳам такрор мешаванд. Инҳо ба ном ELIPs-ро дар бар мегиранд - ихтисорот маънои "протеинҳои барвақти рӯшноӣ" -ро дорад, зеро онҳо бо нур зуд фаъол мешаванд ва аз фишори оксидшавӣ муҳофизат мекунанд. Онҳо дар шумораи зиёди нусхаҳо дар ҳама намудҳои ба хушксолӣ тобовар меоянд.
"Кратеростигма тақрибан 200-ELIP ген дорад, ки тақрибан якхелаанд ва дар кластерҳои калони даҳ ё бист нусха дар хромосомаҳои гуногун ҷойгиранд" гуфт Бартелс. Аз ин рӯ, растаниҳои ба хушксолӣ тобовар метавонанд ба шабакаи васеи генҳо ҷалб шаванд, ки онҳо метавонанд дар ҳолати хушксолӣ зуд танзим карда шаванд.
Намудҳои ба хушксолӣ ҳассос одатан генҳои якхела доранд, гарчанде ки шумораи нусхаҳои камтар доранд. Ин ҳам тааҷҷубовар нест: Тухмҳо ва гардолудкунии аксари растаниҳо аксар вақт пас аз муддати тӯлонӣ бе об сабзида метавонанд. Ҳамин тавр, онҳо инчунин як барномаи генетикӣ барои муҳофизат аз хушксолӣ доранд. "Аммо, ин барнома одатан ҳангоми нашъунамо хомӯш карда мешавад ва баъд аз он дубора фаъол карда намешавад", - шарҳ медиҳад ботаник. "Дар растаниҳои эҳё, баръакс, он фаъол боқӣ мемонад."
Аксари намудҳо ба хушксолӣ таҳаммул карда метавонанд
Пас, таҳаммулпазирӣ ба хушксолӣ чизест, ки аксарияти растаниҳо "кор карда метавонанд". Генҳое, ки ин қобилиятро медиҳанд, эҳтимол хеле барвақт дар ҷараёни эволютсия пайдо шудаанд. Аммо ин шабакаҳо дар навъҳои ба хушксолӣ тобовар самараноктаранд ва илова бар ин, на танҳо дар марҳилаҳои муайяни давраи ҳаёт фаъоланд.
Ин гуфта мешавад, ки на ҳар як ҳуҷайра дар Craterostigma plantagineum як "барномаи хушксолӣ" дорад. Инро муҳаққиқони Донишгоҳи Дюсселдорф, ки дар таҳқиқот ширкат доштанд, нишон доданд. Масалан, генҳои гуногуни шабакаҳои хушксолӣ дар решаҳо ҳангоми хушкшавӣ назар ба баргҳо фаъоланд. Ин бозёфт ғайричашмдошт нест: Масалан, баргҳо бояд худро аз таъсири зараровари офтоб муҳофизат кунанд. Масалан, ба онҳо ELIPs дар ин кор кӯмак мекунанд. Бо намии кофӣ, растанӣ пигментҳои фотосинтетикиро ба вуҷуд меорад, ки ҳадди аққал қисман радиатсияро ҷаббида мекунанд. Ин муҳофизати табиӣ асосан ҳангоми хушксолӣ ноком мешавад. Решаҳо, баръакс, набояд дар бораи сӯхтани офтоб хавотир шаванд.
Таҳқиқот фаҳмидани он ки чаро баъзеҳо намудҳо аз хушкеолй хеле кам азоб мекашанд. Аз ин рӯ, дар дарозмуддат, он метавонад ба парвариши зироатҳо ба монанди гандум ё ҷуворимакка, ки бо онҳо беҳтар мубориза мебаранд, саҳм гузорад. хушксолӣ. Дар замони тағирёбии иқлим, эҳтимол дорад, ки онҳо дар оянда аз ҳарвақта бештар талабот пайдо кунанд.