Вздорный взморник и его генетические прихоти

Print PDF

Вот вы, потомок эмигрантов, вдруг ощутили зов духовных скреп и возвратились на историческую родину, отказались от иностранного гражданства и чхать впредь хотели на заграницу. Как вас понимает взморник! Далекие предки этого однодольного цветкового растения, помнится, вышли на сушу наивными водорослями, пустили там корни, чтобы добывать воду, развили сосудистую систему, чтобы ее проводить, вощеную кутикулу с устьицами, чтобы регулировать испарение и газообмен. Однако, став цветковыми растениями, некоторые представители стали возвращаться в моря, и среди их потомков – наша трава, патриотично называющая себя морской: Zostera marina. Недавняя расшифровка генома морского взморника показала, на какие генетические эксперименты готово пойти урожденное наземное растение ради духовных скреп морских прапращуров.

Начнем с того, что у взморника нет устьиц – контроль водного баланса, согласитесь, нелепое занятие в морской среде, так что он утратил их за ненадобностью. Но не просто утратил, а вместе с генами, отвечающими за их развитие, – точно навсегда попрощался с наземной жизнью. Устьица также служат обычным растениям для испускания защитных летучих метаболитов, когда их атакуют травоядные и патогены. Взморник ничего такого не испускает, поэтому с генами, вовлеченными в производство этилена (стрессовый фитогормон) и терпеноидов, он тоже распрощался. В водной среде – другие патогены, и для них прозорливый взморник припас другие гены. Ну и конечно, никаких опылителей привлекать летучими метаболитами ему не нужно – сама вода с удовольствием распространяет его пыльцу в знак благодарности за преданность морским пенатам.

К чему надо адаптироваться взморнику – так это к осмотическому стрессу в условиях высокой солености и постоянной приливно-отливной активности. Здесь на помощь приходят сульфатированные полисахариды и особый пектин зостерин, обладающий эффективными сорбционными свойствами. Эти вещества откладываются в матриксе клеточных стенок и позволяют воде задерживаться там во время отлива. Чтобы прийти к такому неординарному биохимическому решению, взморник, как оказалось, реорганизовал собственные метаболические пути. Вот пройдоха!

Особое удовольствие взморник получает, когда формирует на пляже вонючую камку: он словно желает проучить наземных обитателей, которые забыли о своем водном происхождении, но постоянно лезут обратно в море с гедонистическими мотивами, без всяких намерений там остаться, как подобает истинным патриотам. Но не все взморники стоят на страже моря от предателей, многие тихо-мирно обитают на глубине до 10 и более метров. Не всякий свет туда проникает – например, ультрафиолет и красные волны мало заглядывают на глубину более 2 метров. Посему ультрафиолетового облучения взморник не особо опасается, а раз так, то и ген UVR8, отвечающий за чувствительность к ультрафиолету и реакцию на вызванные им повреждения, был пнут куда подальше спесивым растением. Та же судьба постигла и фитохромы – фоторецепторы к красному и дальнему красному свету (фотосинтетическую машинерию, впрочем, взморник сохранил).

Нет, не скромная затворница Агафья Лыкова живет в прибрежных водах, а своенравный и изобретательный фанатик Марина Зостера! От всего ненужного категорично избавляется, полезные штуки оставляет, а иные креативно модифицирует. Чего не хватает – создает заново из того, что есть. Генетические наработки морского взморника могли бы, наверное, пригодиться людям. Но подпустит ли он их к себе, не утопив в камке, – большой вопрос.

Источник batrachospermum