Молекулярная экология

[progenes]

Есть экологи и есть экологи. Одни воюют с ветряными мельницами, а другие изучают взаимодействия живых организмов между собой и с окружающей средой. Расскажу кое-что о вторых.

Я уже писала о Ian Baldwin уже дважды. Раз и два . Теперь он приехал с лекцией к нам в институт и было бы позорно не сходить.Сходила.

Обливаюсь горючими слезами белой зависти. Отличный харизматичный лектор, к тому же оттяпал себе такую научную делянку, что впору локти кусать. Глобальная идея - выгнать молекулярщиков и генетиков обратно в поля. Потому что весь цимес не в генах, а в том, как эта вся генетическая бадья функционирует не в контролируемых тепличных условиях, а в природе.

Показывает свои экспериментальные поля где-то в штате Юта. Не совсем пустыня, степь какая-то. Ближайший населенный пункт два дня ходу пешком. Посреди холмов делянки с табаком Nicotiana attenuata. Это такой дикий табак, продукт естественной селекции. Там постоянно все выгорает от пожаров, а табак первым заселяет пожарища. Вот в Юте в одном месте выгорел можжевельник и на том месте появилась популяция табака, причем другая ближайшая колония примерно в 8ми километрах. Распространение семян табака не предполагает таких передвижений, поэтому считают, что именно эта популяция прорасла из семян столетней давности, которые "спали" в том месте до поры до времени.

Этот табак перерабатывает сожженный можжевельниковый пепел, вырабатывает дофига никотина, его опыляют какие-то козявки, пожирают гусеницы, а тех гусениц пауки, в общем, такая подогнанная экосистема.

Вот там расположился лагерь экологов, ну прям биоиндианаджонсы, я вам скажу. Что они делают. Они берут этот табак, генномодифицируют на свое усмотрение и высаживают обратно. При этом включают или выключают какие-то гены, которые вероятно важные для приспособления к жизни в этой нише. Потом смотрят, как на это все реагируют гусеницы, жуки и пауки.

Например, сделали трансгенный табак без никотина. Смотрят, гусеницы табачного бражника Manduca sexta жрут его точно так же эффективно. Но! В норме гусеница способна выжрать столько никотина, который может погубить стадо лошадей и ей вообще ничего не будет. Давай препарировать гусеницу, а она его почти вообще не метаболизирует. Загадка. Никотин он такой очень проникновенный алкалоид, в мозг за несколько секунд проникает. А тут эта гусеница все, что сожрала, то и выкакала, простите. Ian Baldwin ходил вприсядку по подиуму, демонстрируя этот момент.

Да, так вот, ежели гусеница ест табак без никотина, она такая подвижная и энергичная. Если ее кольнуть пинцетом, она готова его прямо обвить и задушить. А гусеница, которая наелась табака с никотином, прикидается сухой веткой и думает, что ее никто не заметит.

Взяли этих гусениц, растерли в кашицу, выделили из них метаболиты и оказалось, что у никотиновой гусеницы активирован фермент цитохром. Напомните мне, я расскажу о цитохромах. Цитохром это такая важная штука в детоксификации всякой гадости и у людей тоже. Фермент навешивает на токсины кислород и таким образом они становятся доступными к дальшейшим превращениям. Ага, решил Ian Baldwin, значит таки метаболизируют никотин гусенички, хоть может и не весь, но что-то ж происходит. Надо проверить.

Что сделали. Откровенно говоря результаты выглядят слишком хорошо, но я расскажу. Берут опять растение табака и встраивают в него микроРНК конструкцию против этого цитохрома. Гусеницы едят табак с никотином и с микроРНК. При этом их цитохром выключается и не работает. Ок? Что наблюдаем. Пока ничего такого особенного не происходит.

Но тут на сцене появляется паук, который жрет эти гусеницы.

1. Гусеницы, которые наелись трансгенного табака без никотина, паук пожирает очень эффективно. При этом гусеница борется за свою жизнь, как с пинцетом из опыта выше.

2. Гусеницы, которые наелись обычного табака с никотином, лежат бревном. Подходит паук, трогает мандибулами или что там у него и тут же отскакивает у ужасе.

3. Гусеницы, которые наелись трансгенного табака с никотином, но с микроРНК против их цитохрома, лежат бревном. Подходит паук, трогает мандибулами и тут же сжирает никотиновую гусеницу.


Берут эти гусеницы, рассматривают их под микроскопом, разрезают, растирают в кашу и анализируют. На боку у них есть дыхательные отверстия, откуда гусеницы выдыхает "перегар". Именно его, похоже, как-то распознает паук и теряет аппетит. Если у гусеницы цитохром не работает, то никотин не транспортируется к дыхательным органам, зловонного дыхания не получается и паук думает, что это нормальная хорошая гусеница на обед. Съел и траванулся. Нас взволновала судьба паука, спрашивали. Загадка природы - паук не сдох. Разбираются теперь с пауком. Растирают в кашку, анализируют.

На закуску еще понегодовали о запретах от квази-экологов проводить научные эксперименты с ГМО. В общем, я понуро побрела в теплицу.

А вам тут еще есть куча всего вкусненького. Именно этих рассказок там нет, потому что это еще свежак. Скоро в прЭссе.

Comments

[kodusass.livejournal.com]

"ближайшая колония примерно в 8ми километрах. Распространение семян табака не предполагает таких передвижений, поэтому считают, что именно эта популяция прорасла из семян столетней давности"
и тут же
"...пожирают гусеницы, а тех гусениц пауки..." а этих птицы и они что сожрала, то и выкакала, простите в восьми км от....И никакой столетней спячки. А?

[progenes.livejournal.com]

эээ...ммм...гусеница листочки пожирает, а не семена. Растение как бы из семян прорастает, а не из пережеванного листа, да?

[kodusass.livejournal.com]

Я то спорить не буду, поскольку далек от этой темы, но детские вопросы возникают не только у детей :-)
Так значит точно установлено, что семена путем съедено - выкакано на те 8 км не попали? Или на копытах какого бродячего животного? На семенах, яснодело, нет годовых колец и столетность так не проверить, но где ж тогда доказательства? Технарю очень сомнительно....

[progenes.livejournal.com]

Вряд ли можно стопроцентно утверждать, что именно этим семенам около ста лет. Но известно, что семена этого табака намного лучше прорастают в земле с пеплом от пожарищ. В пепле есть какие-то химические вещества, которые являются сигналом к прорастанию и сообщают семенам, что появилась пригодная экологическая ниша.

[kodusass.livejournal.com]

Порыл Гугля но не нашел, однако читал раньше где то о растении, которое умышленно выжигает соседей конкурентов наполняя окрестности своими эфирными испарениями, которые рано ли поздно вспыхивают сжигая все вокруг. Свои семена огнеупорны(?) или что то так.
Если обсуждаемый табак живет в условиях частых пожаров, то мог приспособиться именно к факту выгорания конкурентов и состав пепла значения не имеет. А? А то уж слишком натянуто выглядит зависимость от состава пепла. Который уносится ветром.

[progenes.livejournal.com]

Раз, два .

[kodusass.livejournal.com]

Ага, по первой ссылке прямо говорится, что вещества в дыме, но не в пепле вызывают прорастание.

[progenes.livejournal.com]

ну ок, дым, но не пепел. Но выгорание конкурентов как бы есть, но косвенно.

[kodusass.livejournal.com]

Конкуренты не важно, мы ж о том, что стимул к прорастанию и о том, что не залежалые столетние. Откуда он такое взял, Baldwin? (Baldwin=лысый выйгрыш? :-) ) Как то все неряшливо звучит у этого Baldwin, много поводов для вопросов. Но раз Вам понравилось, значит ОК.

[progenes.livejournal.com]

>Как то все неряшливо звучит у этого Baldwin

Гонит мужик, да? Такие сейчас директора институтов макспланка пошли, в подметки вам не годятся.

[shurikbarne.livejournal.com]

про выжигать буквально не слыхал, конкурентов подавляет Larrea tridentata. Растения с огнеупорнми семенми, которые всходят после пожаров или окунания в экстракт "дыма" не редкость.

[geterogen.livejournal.com]

т.е. обычным "жидким дымом" обрабатываешь, например, секвойю и она проростает?

[shurikbarne.livejournal.com]

да, если натуральный. хотя секвойя сама всходит.

[babka-nina.livejournal.com]

Mы тут как то на экскурсию ходили и нам там сказали что эти семена такие крепкие, что сами по себе плохо прорастают, только подлесок от корней отрастает. А вот пожар помогает им трескатся и после этого они растут намного лучше, что пока пожара в лесу не случится - новые деревья из семян почти не растут.

[babka-nina.livejournal.com]

Mы тут как то на экскурсию ходили и нам там сказали что эти семена такие крепкие, что сами по себе плохо прорастают, только подлесок от корней отрастает. А вот пожар помогает им трескатся и после этого они растут намного лучше, что пока пожара в лесу не случится - новые деревья из семян почти не растут.

[oldodik.livejournal.com]

В добавление к каменту Русланы.

А даже если бы гусенька семена пожирала. Много там годных к размножению семян после гусеньки останется? Она ж целиком семена глотать не приспособлена. А даже если б семена уцелели в гусеньке - паук знаете как питается? методом внешнего пищеварения. Растворяет добычу в ее собственной шкурке и высасывает жижку. У паука рта как такового фактически нет. Так что забавная ваша теория.

[kodusass.livejournal.com]

Раз Вы в курсе паука, то может знаете до какого состояния он эти внутренности внешне переваривает? Может там от никотина ничего действенного не остается? И еще вопрос: никотин не влияет на плетение паутины? Поскольку "Загадка природы - паук не сдох." а паутину плесть не разучился?

[geterogen.livejournal.com]

влияет, как и многие другие. Вот только дали ли бедолаге что-то сплесть, или до этого "в кашицу".

[oldodik.livejournal.com]

Сколько там никотина остается - это другой вопрос, а вот от семян оставаться просто нечему физически. Речь-то шла о размножении табака.

[kodusass.livejournal.com]

А я увлекся и шарю в сети. Нашел хороший рассказ про выращивание сигарного табака.
http://trendymen.ru/lifestyle/menu/32834/
Семена то махонькие 0,1-0,6 мм в диаметре.
"Сколько там никотина остается - это другой вопрос" это да. Руслана пишет:
"Гусеницы едят табак с никотином и с микроРНК. При этом их цитохром выключается и не работает. Ок?"
Что то не очень ОК. И гусеницы те и мы, человеки, много чего едим и во всем этом множество разных микроРНК. Вот сижу и ощущаю - выключилось ли во мне что после обеда и ужина?
Я себе не плохо, а вообще никак не представляю процесс встраивания в табак микроРНК конструкции против этого цитохрома. Куда? В каком количестве?

[aosypov.livejournal.com]

Шарить будет гораздо интереснее после хотя бы базового курса молбиологии ;)

[esche-odin.livejournal.com]

мне этот момент тоже странным показался

с одной стороны говорят, что жрать можно любой ГМО, все переварится, никто молюском не станет

с другой стороны гусеница сожрала ГМО и цитохром выключился

прошу разъяснить

[progenes.livejournal.com]

Вот люди. Никотин курят и не морщатся. И ведь достоверно известно, что нейротоксин, кардиотоксин и канцероген. И на потомство влияет. А моллюском стать им страшно.

Да, микроРНК, вероятно, могут включать или выключать какие-то гены у пожирателей этой микроРНК. Единственная работа с какими-то экспериментальными даными у людей вызывает больше вопросов, чем ответов.

Но если этот механизм действительно работает, то он работает довольно избирательно на вполне конкретные гены. Если в ГМО нет встроенных туда конкретных микроРНК, то и эффекта не будет.

[esche-odin.livejournal.com]

спасибо за разъяснение
т.е. теперь можно жрать любое ГМО, кроме микроРНК ГМО.
А есть в продукте микроРНК или нет - на упаковке не пишут.

"как страшно жить" (с)

[progenes.livejournal.com]

:-) Нет, микроРНК ГМО в продаже вообще нет. А если появятся, то будут они не против ваших генов, в против генов вредителей. Или против генов рака и спида.