Як тварини співпрацюють з рослинами
Існує вид морського слимака, Elysia chlorotica, який має потребу в їжі тільки в дуже молодому віці. Він наїдається водоростями, крадучи їх здатності збирати сонячну енергію, і все своє 10-місячну життя лише приймає сонячні ванни.
Але це виробництво не самотньо. Є й інші тварини, що переймають окремі риси рослин, щоб отримати перевагу перед конкурентами. Такі творіння природи, як рослинна тля, що живиться енергією сонця, і живуть з водоростями саламандри, служать біологічним уроком, а також можуть використовуватися для кращого розуміння процесів імунітету і для вивчення генної терапії.
Отже, пропонуємо дізнатися, як деякі тварини співпрацюють з рослинами і імітують їх.
симбіоз
 |
Якщо ви не можете робити те, що підвладне рослинам, найкращий варіант - встановити симбіотичні взаємозв`язки з фотосинтезирующими мікроорганізмами. Цей фокус використовують багато видів коралів: вони надають скелет і притулок, а мікроби зооксантелли, що харчуються променями сонця, забезпечують енергію.
Але корали - не єдині організми, котрі дружать із водоростями. Є симбіотичний зв`язок, яка дивним чином інтимна, та ще й спантеличила. Щовесни плямисті саламандри прокидаються в своїх підземних оселях і збираються в водоймах для спарювання. «У місцях, де вони відкладають яйця, відбувається справжня оргія, - розповідає фахівець з амфібіям Райан Керні. - Через кілька днів все яйця набувають зеленуватий відтінок ».
Так в чому ж справа, запитаєте ви? Виявляється, що в цих яйцях живе певний вид водоростей, які надають країнам, що розвиваються всередині ембріонам легке перевага - підвищують концентрацію кисню в клітинах. Крім того, вчений на свій подив виявив, що ці водорості в дійсності живуть в клітинах ембріонів. За його словами, вперше виявлений симбиотический організм, занурений в клітини хребетної тварини.
Відео: 5 ТВАРИН вбили дресирувальника
«Таке й не передбачалося, - додає він. - Адже імунна система хребетних зазвичай атакує чужорідні організми ».
Морські слимаки на енергії сонця
Існують мешкоязичние морські слимаки, деякі види яких можуть красти хлоропласт водоростей і самостійно забезпечувати процес фотосинтезу. Це дійсно дивно, адже хлоропласт потребує постійної підтримки молекулярних механізмів водоростей і рослин. Якимось чином слимак з`ясував, як забезпечити його активність в чужому тілі.
«На перший погляд, це неможливо, але насправді все працює», - зазначає біолог Сідней Пірс. Протягом останніх чотирьох років він приділив багато часу пошуку генів, які змогли б пояснити, як функціонують ці хлоропласти. У клітинах слимака Elysia chlorotica він виявив близько 50 генів, залучених в процес фотосинтезу.
Як передаються гени від водоростей слимаку? «Якщо б я знав це, я б збагнув принципи роботи генної терапії, став би мільйонером і відправився на пенсію», - каже Пірс. Під генною терапією мається на увазі внесення генів в ДНК людини, що потенційно відкриє можливість лікування багатьох недуг від раку до сліпоти. Однак методика виявилася важкозбагненної, в основному, через складнощі з внесенням чужорідної ДНК в геном людини і подальшим пошуком способу змусити її функціонувати за заданою схемою.
Інші вчені не впевнені, що Пірсу вдалося довести, як морські слимаки творять чудеса. Біологи ставлять під сумнів, що виявлені гени потрапляють в ДНК слимака. Більш того, для підтримки роботи хлоропластів знадобилося б набагато більше 50 генів.
На їхню думку, рішення лежить радше в поведінці слимака, ніж в його генах. Це створення прикриває хлоропласти схожими на завіси складками під назвою параподии, що дає їм можливість довше існувати. Хлоропласти самі по собі унікальні і стійкі органели.
«В даний час ми просто не знаємо, як вони це роблять», - відзначають вчені.
 |
попелиця
Відео: EXперіменти. Ці непрості тварини. фільм 2
Горіховий попелиці не потрібно злодійство, щоб виробляти енергію від сонця. Нещодавно вже повідомлялося, що ці комахи під сонячними променями можуть виробляти аденозинтрифосфат, або АТФ - клітинні одиниці енергії, які живлять біохімічні реакції. (У тварин клітини зазвичай перетворюють їжу в АТФ, тоді як рослини створюють АТФ за допомогою фотосинтезу.)
Цих створінь вже можна вважати особливими, так як вони виробляють каротиноїди, які зазвичай виробляються рослинами і мікроорганізмами. Ці речовини при попаданні в організм людини можуть діяти як антиоксиданти. Вони ж визначають колір попелиці і також можуть виробляти АТФ з сонячного світла.
Відео: Темна сторона рослин Секс і обман (2013)
користь людству
Чари цих тварин, що харчуються енергією сонця, захоплює і зароджує цілком природне запитання: чому можуть навчитися люди завдяки таким центрам? Чи зможемо ми коли-небудь освоїти таку техніку? Вчені вважають, що дослідження фотосинтезирующих тварин може поліпшити генну терапію. Якщо люди зрозуміють, як гени водоростей передаються морським слимаків, то, ймовірно, зможуть поміщати корисні гени інших тварин у власну ДНК, говорить Пірс.
Відео: Будова рослинної і тваринної клітини
Крім того, такі дослідження можуть пролити світло на те, як слимаки і ембріони саламандр знають, що не слід атакувати ці чужорідні організми. Це, в свою чергу, допоможе розібратися в принципах роботи імунної системи.
На жаль, найближчим часом ми навряд чи зможемо підтримувати процеси фотосинтезу і засмагати на сонці замість вживання їжі. Для руху тваринам необхідно набагато більше енергії, ніж рослинам. Зробивши, наприклад, шкіру людини фотосинтезуючої, ми отримаємо незначний приріст енергії.
