У людей и цветов, пахнущих смертью, есть нечто общее: за схожесть ответственен древний ген

Об этом пишет Popular Science.

Долгое время ученые не были уверены в том, как именно цветы имитируют запах разлагающейся плоти. Одна из теорий заключалась в том, что растения пассивно вырабатывают соединения, путем окисления более распространенных химических веществ-предшественников. Другая теория предполагала, что растения сотрудничают с бактериями для производства зловонных веществ. Однако все оказалось немного иначе.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Как растения имитируют запах смерти

Новое исследование показало, что у растений на самом деле есть все необходимое, чтобы производить запах самостоятельно. Данные указывают на то, что цветы минимум трех вонючих семейств имеют схожий эволюционный генетический путь к мимикрии падали.

По словам ведущего автора исследования, эволюционного биолога из Национального музея природы и науки в Токио Юдая Окуямы, всего один ген с несколькими небольшими модификациями, присутствующий у большинства растений и животных, может превратить цветы в фабрики по производству вонючих веществ.

Исследователи обнаружили, что измененный ген работает, генерируя определенный фермент, который впоследствии преобразует распространенный побочный продукт белка в диметилдисульфид (DMDS) — сильно пахнущее химическое вещество, которое образуется, когда бактерии разлагают гниющую плоть.

Любопытно, что в зависимости от контекста запах DMDS может варьироваться, например:

• запах ферментированной, маринованной редьки;
• запах сушеного мяса;
• запах человеческих фекалий.

Ученые начали свое исследование с изучения растений рода Asarum, обычно известных как дикие имбири. Среди 30 видов они обнаружили, что многие из них производят DMDS на высоком уровне — выше, чем тот, который можно было бы разумно генерировать пассивно. Далее ученые секвенировали РНК, что помогло определить, какие гены лучше всего коррелируют с высокой экспрессией DMDS. В результате поиски удалось сузить всего до нескольких претендентов.

Команда остановилась на гене, способствующем генерации DMDS. Дополнительные исследования также показали, что этот ген почти в идентичной форме присутствует в роде скунсовой капусте и других растениях. Отметим, что все три группы растений относятся к отдаленно родственным семействам.

Результаты исследования показывают, насколько сильному селективному давлению подвергаются растения, чтобы привлечь новых опылителей. Конкуренция среди насекомых настолько жестока, что одна и та же вонючая мутация возникала многократно, проявляясь в трех разных семействах.

Нечто общее с людьми

Ген, о котором идет речь — форма белка, связывающего селен (SBP) и имеет долгую историю среди растений, бактерий и даже животных, в том числе и людей. Это "древний" фрагмент кода ДНК, который, очевидно, был достаточно важен, чтобы сохраниться, когда виды менялись и расходились, говорит Окуяма, хотя все другие критические функции, которые выполняет ген, пока не ясны.

Например, исследования показывают, что наша версия гена SBP действует как антиоксидант, расщепляя вредные отходы на легко выводимые химические вещества. Однако, когда мутация идет наперекосяк и SBP у людей дает сбой, это становится случаем клинически неприятного запаха изо рта и тела, поскольку необработанные соединения запаха просачиваются в рот и через кожу.