Как растения стали хищниками

Венерина мухоловка, росянка, росолист — все эти экзотические растения связывает одна необычная способность, а именно способность питаться насекомыми, которые они ловят с помощью специальных приспособлений. Хотя растения обычно сами синтезируют все питательные вещества, у вышеназванных видов есть уважительная причина брать их в готовом виде: как правило, они растут на бедных болотистых почвах, где нельзя получить необходимые элементы в нужном количестве. Несмотря на то, что эволюционный смысл такого образа жизни известен, ученые до недавнего времени не знали, как именно в растительном мире появились первые хищники.

Чтобы узнать, как развивались насекомоядные растения, международная научная группа под эгидой Вюрцбургского университета в Германии провела объемное исследование. В ходе работы ученые сравнили анатомию и гены обычных и хищных растений.

Результаты анализа позволили сделать вывод, что зарождение хищных растений было поэтапным. На первом этапе, который произошел около 70 млн лет назад, некое растение-предок подверглось мутации, в ходе которой вся ее ДНК дублировалась. Теперь у него был не один набор генов, отвечающих за развитие листьев и корней, а два, и это дало пространство для дальнейших мутаций, которые и стали происходить с «копией» генома. В итоге некоторые гены, в которых была информация о листьях, стали кодировать специальные органы-ловушки.

На втором этапе растение, уже научившееся питаться насекомыми, начало терять потребность в листьях и корнях. Это отразилось и на генах: если сначала геном стал больше, то затем он, наоборот, начал сокращаться, и информация о листьях и корнях, которая была у растения-предка, частично исчезла или преобразовалась.

С преобразованием генов связан третий, последний этап формирования хищных растений. А если поточнее, участок ДНК, нужный для поглощения веществ из почвы, перестроился и стал отвечать за переваривание пищи. А гены, которые раньше были нужны для выделения нектара и привлечения опылителей, по злой иронии стали синтезировать приманку насекомых, заманивая их в ловушку.

Вот так случайная мутация, произошедшая в нужный момент, может направить растения на уникальный эволюционный путь, который поможет им адаптироваться к самым необычным условиям и найти новые стратегии для выживания.