Видели такие штуки на растениях?
Это галлы. Такие странные наросты. Чаще всего на дереве. Прикол в том, что его нет в генокоде дерева, но этот орган отрастает, когда насекомые откладывают туда личинки.
И там дико интересно!
Вот осы-орехотворки откладывают яйцо в ткань дуба или розы — и вместо листа или жёлудя начинает расти галл. Это такая закрытая камера с личинкой внутри, вокруг слой питательной ткани. По виду галла можно определить, кто там живёт.
Галл — новый орган, которого в нормальном развитии дуба не существует, и собирает его личинка, перепрограммируя развитие растения. Сигнал подаётся постоянно: если личинка помрёт — рост галла останавливается.
Оказалось, что осы — офигенные хакеры (хотя это мы знаем, например, по тому, как они всаживают личинки в гусениц, чтобы те их жрали заживо). В случае дерева наш хакер берёт готовую программу питательной секреторной ткани — это для семян — и запускает конструктор в листе, почке или жёлуде. Дальше клетка начинает бешено наращивать количество генов на производство белка — может быть до тысячи копий, чтобы получилось больше еды для личинки. Тут вот аж в 2,5 раза больше белка, чем в жёлуде.
Так орехотворка заставляет дуб построить домик со столовой!
Дальше начался целый детектив, потому что непонятно, как оса это делает конкретно, как это у неё появилось и откуда — и всплыли ещё странные обстоятельства.
Докинз назвал галл расширенным фенотипом — телом, которое гены осы строят из чужой плоти. В этой работе выяснили, что галл делает сама оса, без бактерий и вирусов, и делает не гормонами, а чем-то своим. Вероятно, переделанными гормонам, которые раньше были для управления чем-то другим внутри организма.
Тут нашли набор ножниц для тканей растения, глушилки для сигналов тревоги и антисептик. Там же включается противогрибковая защита дерева. То есть у осы с собой прямо выездная лаборатория по управляемому генетическому редактированию.
Вот ещё пара работ про особенности механизма. Ладно, три работы.
Химия всего этого дела долго убегала от учёных — выяснилось, что старые тесты не могли определить часть веществ. Как смогли — сразу выяснили, что личинка сама делает ауксин (подавитель сигнализации) из триптофана и выплёскивает его наружу вместе с ферментом, который делает ауксин уже за пределами её тела. Мать перед этим впрыскивает в лист рекордную дозу заготовки цитокинина, которая запускает деление клеток и стягивает к месту питательные вещества. Условно, всё это активирует растение, само добавляя туда вещества. Дарвин в 1875 году угадал ответ, но обосновать не смог.
Растительный гормон роста в себе носят ещё пчела, муха и тля, которым он вроде бы нафиг не нужен. Зачем — никто не знает.
Эволюция там цветёт и бурлит. Галлица Contarinia nasturtii утащила у микробов гены токсинов, бьющих по эукариотическим клеткам, — вероятно, чтобы отбиваться от своих паразитов. Белокрылка забрала у растения ген детоксикации, чтобы обезвреживать растительные яды. А мхи, наоборот, забрали у гриба U. maydis ген токсина Killer protein 4 и приспособили его для регуляции собственного клеточного развития. И отдельно прикольный Synergus itoensis (Synergus iconises): род перестал строить галлы и стал квартирантами.
Фотографии из работ.
--
Зверские рассказы l Самые дубовые посты
