Всё сочувствие, на которое мы решились
 

Биологи раскрыли генетические основы зловония «трупного цветка»

Тропическое растение аморфофаллус титанический, которое еще называют «трупным цветком», известно своим отвратительным запахом, напоминающим вонь падали.

Биологи раскрыли генетические основы зловония «трупного цветка»

В новом исследовании группа американских ученых выявила генетические пути и биологические механизмы, которые приводят к выделению пахучих веществ и нагреву этого растения при цветении.

Аморфофаллус титанический (Amorphophallus titanum) представляет собой не один цветок, а множество неразветвленных соцветий в виде центрального початка (spadix), вырастающего до трех метров в высоту. Во время цветения вокруг него разворачивается «покрывало» — похожий на лепесток видоизмененный лист, снаружи зеленого, а изнутри — насыщенно-красного или бордового цвета.

Расцветает аморфофаллус титанический раз в пять-семь лет и всего на два дня. В это время центральный початок начинает выделять тепло, разогреваясь до 36 °C. Затем у цветка появляется «фирменный аромат», образованный сочетанием дурнопахнущих соединений на основе серы. Этот запах привлекает опылителей: мух и жуков-мертвоедов.

Родина «трупного цветка» — индонезийский остров Суматра, но из-за истребления людьми в природе он практически не встречается. Сегодня аморфофаллус титанический в основном разводят в ботанических садах.

Биологи раскрыли генетические основы зловония «трупного цветка»
Аморфофаллус титанический и тепловая карта во время его цветения

В частности, это растение есть в коллекции оранжереи Life Sciences Greenhouse при Дартмутском колледже (Нью-Гэмпшир, США). Группа местных ученых под руководством профессора биологических наук Эрика Шаллера (Eric Schaller) наблюдала несколько периодов цветения цветка и собрала образцы с разных его участков для генетического и химического анализов.

Исследователи извлекли РНК из тканей и изучили закодированные там последовательности, чтобы определить, какие гены играют роль в нагревании растения и появлении специфического запаха. Статью об этом недавно опубликовал журнал PNAS Nexus.

Анализ показал присутствие генов, связанных с белками под названием «альтернативные оксидазы», которые отвечают у растений за термогенез, то есть выделение тепла. Также в тканях, собранных в момент начала цветения аморфофаллуса титанического, обнаружили активные гены, участвующие в транспортировке и метаболизме серы.

Применив метод масс-спектрометрии, ученые выявили в тканях цветка и высокий уровень серосодержащей аминокислоты метионина, которая легко испаряется при повышении температуры, источая неприятный запах. Характерно, что в образцах, взятых несколькими часами позже, содержание метионина резко снизилось.

Кроме того, в початке «трупного цветка» нашли еще один компонент его зловония, о присутствии которого в научной литературе ранее не сообщалось. Это органическое соединение путресцин, образуемое из аргинина в процессе гниения.

По словам авторов, их исследование впервые на молекулярном уровне объяснило природу запаха и процесс регуляции температуры у аморфофаллуса титанического.

Впрочем, биологи считают, что разгадали еще не все загадки «трупного цветка». В дальнейшем они хотят изучить триггеры, предвещающие цветение, а также способность нескольких растений синхронизировать его начало, чтобы усилить зловоние и привлечь больше опылителей.

Автор: Юлия Трепалина

Ссылка на источник