Научный мир стал свидетелем уникального и тревожного явления. Исследователи зафиксировали случай, когда насекомое-вредитель, белокрылка, получило генетический материал от растения-хозяина. Этот процесс, известный как горизонтальный перенос генов, кардинально изменил биологию насекомого, превратив его в более опасного врага сельского хозяйства. Теперь, чтобы защитить урожаи томатов, картофеля и табака, ученым, возможно, придется вносить изменения в генетический код самих растений.
Редкое генетическое событие
«Насколько нам известно, это первый задокументированный случай горизонтального переноса функционального гена от растения к животному», — заявил Тед Терлинг, комментируя исследование, опубликованное в престижном журнале Cell. Горизонтальный перенос генов — это явление, при котором один вид получает и встраивает в свою ДНК генетический материал от другого, неродственного вида. Хотя это обычное дело для бактерий, среди многоклеточных организмов, особенно между растениями и животными, такие случаи считаются чрезвычайной редкостью.
Как растение вооружило своего врага
Ученые выяснили, что белокрылка приобрела у растения ген под названием BtPMaT1. Ирония ситуации в том, что изначально этот ген помогает растениям защищаться от насекомых, нейтрализуя вырабатываемые ими токсичные соединения — фенольные гликозиды. В ходе экспериментов, где одной группе насекомых давали токсичную пищу, а другой — нет, было доказано: белокрылка не просто получила чужой ген, но и успешно использует его в своих целях.
Теперь, питаясь томатами, насекомое без вреда для себя поглощает те самые яды, которые должны были его убить. Ген BtPMaT1 обезвреживает токсины, позволяя вредителю беспрепятственно уничтожать посевы. Фактически, белокрылка украла у растения его собственный защитный механизм и обратила его против самого растения.
Обратите внимание: Ваша Удача ждёт вас в огороде — описание одного из самых урожайных сортов картофеля.
«Атакуй щит копьем»: стратегия эволюции
Исследователи проводят параллель с древней китайской басней III века до н.э. «Атакуй свой щит копьем». Суть истории в противоречии между неприступным щитом и всепробивающим копьем. Ученые отмечают, что белокрылка поступила аналогично: она переняла «щит» (защитный ген) у своего противника, чтобы победить его.
Опасность для урожая и поиск решения
Механизм, с помощью которого произошел этот генетический «кража», до конца не ясен. Одна из гипотез предполагает участие древнего вируса, который мог выступить в роли переносчика. Как бы то ни было, последствия серьезны. Белокрылка не только напрямую вредит растениям, но и переносит вирусы, а также выделяет медвяную росу, способствующую развитию грибков. Ущерб для мирового сельского хозяйства может исчисляться миллиардами долларов.
Однако ученые уже нашли потенциальное решение. Они разработали метод на основе РНК-интерференции. Специально модифицированные растения томата производят двухцепочечную РНК, которая, попадая в организм белокрылки, «выключает» украденный ген BtPMaT1. Лишенная своей суперспособности, белокрылка снова становится уязвима к растительным токсинам и погибает. Важно, что этот метод показал высокую избирательность и не вредит другим насекомым. Хотя до широкого применения в сельском хозяйстве необходимы дополнительные испытания, этот подход открывает новые перспективы в борьбе с устойчивыми вредителями.
Больше интересных статей здесь: Дача.
Источник статьи: Мутировавшее насекомое может уничтожить весь урожай!.