Ako rastliny zostarnúť

Video: Rastliny, ktoré sú užitočné pre zdravie mozgu

Video: prednášky 2045 / Alexander Panchin: Čo je starnutie a ako to zastaviť

V rastlinách, zdá sa, že existuje jediný spoločný mechanizmus starnutia. Rôzne rastliny starnú nielen pri rôznych rýchlostiach, ale z iných dôvodov. Známe prípady "non-aging rastlín." V priebehu evolúcie mnohokrát prechod z dlhodobého žil na krátke formy.

Geobotanika na Katedre biologickej fakulty Moskovskej štátnej univerzity pracuje na štúdii o starnutí a dlhovekosti evolúcie v rastlinách. Akákoľvek štúdie týkajúce sa starnutia, odsúdená k verejným záujmom. Nezáleží na tom, aký druh objektu je experimentálny model - muž, hlísty alebo žaburinka - každá živá vec nesie hádanku narodenia, starnutia a smrť. Najmä rastliny, z ktorých niektoré sú krátkodobé a pominuteľné, a bojovníci za trvanlivý - svedkom pádu Rímskej ríše. Hoci článok Yu Zhmyleva, uverejnenej v časopise Journal of General Biology, sa zameriava na vzťah medzi načasovaním rastlinného života a starnutia programov, v skutočnosti, toto hodnotenie je oveľa širší. Termín života rastlín, o čom svedčí obrovské množstvo faktov, sa môže zmeniť pod vplyvom vonkajších podmienok a pevné pri výbere ako každá adaptívne osobitosti. Starnutie je uvažovaný z hľadiska adaptívneho sa! voystva s nerovným pôvod v rôznych skupín rastlín.

S úzkoprsý hľadiska starobe - tento jav je úplne zrejmé, že keď plat odchodu do dôchodku a nohy pokaziť. Z pohľadu výskumníka, starobe - koncept je tak zložitý, že je ťažké definovať. V tomto zmysle je rastlina je vynikajúci nástroj pre diskusiu, ako sú známe medzi letničiek a zástupcami, ktorí zomrú bezprostredne po plodu, a tam sú potenciálne nesmrteľné rastliny, ktoré kvitnú a rastú, kým nezničí nejaké vonkajšie sily. Navyše je ťažké rozlíšiť medzi jednotlivými rastlinami, takže nekonečný počet vegetatívnych výhonkov, a tak určovať čas svojho života. V druhom prípade je definícia starnutia sa stáva väčší filozofický než striktne vedeckého.

Moderné bádatelia diskutujú asi 300 hypotézy starnutia, ale sú tiež v troch hlavných oblastiach. Prvá skupina hypotéz naznačuje, že starnutie a smrť - proces, ktorá je obsiahnutá v genóme. Prežil jednotlivci musí nutne ustúpiť (priestor, zdroje) k ich mladé potomstvo. Z tohto dôvodu, príroda postarané o kontinuitu života, s jeho génmi špeciálny program starnutia, teda objednávky na sebazničenia. aging programu skutočnosť potvrdí existencia limitný počet delení buniek (Hayflickov limit), začatie bunkového delenia telomerázy pultu. Avšak, P. Yu Zhmylev hlási, že rastlina je nepravdepodobné, že poskytne veľa dôkazov na podporu takého prednastavených delenie počtu buniek. Avšak, niektoré rastliny nájdené gény, ktoré sú zodpovedné za starnutie listov. Gény starnutia listov! -odnoletnih rastliny, napríklad v ciroku, sa nachádza v blízkosti génov kvitnutia, takže je logické predpokladať, že kvet nevyhnutne znamená starnutia. Táto väzba však nie je tak jasná, pretože k dnešnému dňu existuje asi 30 génov starnutia listov, ktoré sú zložité regulačné siete. A veľmi kvitnúce je regulovaný významný počet génov, a môže byť úplne nezávislé na starnutie, ako je typické pre ryžu. Zdá sa, že univerzálny genetický dlhovekosť prístroja v rastlinách tam.

Druhá skupina hypotéz združia starnutia s postupným hromadením náhodných chýb v génovej expresii. V skutočnosti, že vývoj sa snažil čo najlepšie a prispôsobenie organizmu na podmienkach prostredia, vyvinúť odolnosť voči chorobe, ale je to jednoduchšie telo na niektoré bod prestáva byť adekvátna prostredie, starnutie. To znamená, že staroba je non-adaptívne, to je hromadenie problémov v tele. Napríklad dobre známe medzi biológmi Arabidopsis Arabidopsis thaliana s kumuláciou mutácií sa stáva menej stabilné a menej hojný, jeho životnosť sa skracuje.

Na druhej strane, trvanlivý aktivovaný sceľovanie poškodených rastlinných génov vždy je znížený počet mutácií. Navyše, aj napriek očakávaný nárast počtu somatických mutácií, "rastliny nemôžu vykazovať známky starnutia, a to aj v neskorom veku. Tak, v 5000 rokov starej borovice Pinus longaeva žiadne známky mutácie starnutia. " A prvá a druhá skupina hypotéz logicky odôvodnený a majú vo svojom arzenáli dostatočné množstvo faktov, ale diametrálne odlišný: v prvom prípade starobe je považovaný za prirodzený proces, v druhom - stochastické.

Ako prirodzené rozšírenie a doplnenie mutácie akumulácie hypotézu navrhol koncept "Soma obnovy", a v blízkosti jej predstáv. Telo má obmedzenú schopnosť opraviť genetickej chyby: v prípade, že rastlina hodia všetky sily pri pestovaní kvetín a semien, a potom opraviť problémy v iných častiach zdrojov rastlín je jednoducho nestačí. Pretože počas kvitnúca rastlina sa rýchlo zhoršuje sama, že starne. Na základe tejto hypotézy o kvitnutia a plodenia nákladov by malo znížiť podmienky rastlinného života. Niektoré línie strukovín to v skutočnosti je.

Ide o nasledovné fakt: v prípade, že rastliny, ktoré reprodukujú iba raz za život - monokarpický - odstrániť kvety, rastlina umiera. Napríklad, agáve, zvyčajne dávať Iba generatívne Shoot ôsmeho roku života, môže žiť až 100 rokov, ak nechcete dať rastlinu vykvitnúť. Ale tam sú s ňou v rozpore fakty. Tak, z 65 druhov rastlín, plodiaci mnohokrát v živote - polycarpic - iba 15 druhov rodiacich stromov klesá s vekom (tj plodiaci vedie k starnutiu). Zvyšných 50 polycarpic rodiacej sa zvyšuje s vekom, to znamená, že neexistuje žiadne prirodzené starnutie.

Tretia skupina hypotéz sa domnieva, že starnutie - toto obdobie života, minul výber. Screening sa používa na zabezpečenie reprodukčnej úspech tohto druhu, preto je výber stále je to, čo sa stane po úspešnom chovu a prežitie mláďat. Ešte viac: gény, ktoré poskytovali reprodukčné úspech v mladom veku môžu neskôr ukázať ako škodlivé pre telo. Pre potvrdenie tejto hypotézy je potrebné porovnať efektivitu rodenie a následné rýchlosti umieranie. Čím úspešnejší uskutočnenie, tým rýchlejšie by mala zostarnúť "slúžil ich" telo. Táto hypotéza je podporovaná skutočnosťou a výpočty, vrátane príkladov zo života rastlín. Avšak, existujú príklady, ktoré nezapadajú do tejto hypotézy. Tak, starnutie Tuja (Thuja occidentalis) nezávisí na rýchlosti osiva zrenia a na rastových podmienok.

Mohlo by sa zdať, bylín trochu žiť, kríky - viac a stromy - najviac trvanlivý. Všeobecne platí, že tento trend je správne, a to bol základ pre predloženie evolúcie rastlín z dlhovekých stromov na krátke trávy. Ale príroda bráni takej jednoduché a priamočiare systémy: tieto stromy, existuje mnoho krátkotrvající zástupcovia. Takže, topoľ (Populus nigra) žije 40-80 roky a kríky môžu žiť po celé stáročia - ako je vlk Bast (Daphne mezerium) žil 200 rokov, šípky (Roas canina) - 400 rokov.

Vytrvalé trávy tiež nie sú podradné stromy dĺžky života: sasanky (Anemone speciosa) môže žiť až 339 rokov, podlesnik (Žindava Európska) - 221 rokov. Okrem toho, v vegetatívne množených rastlín sú popísané príklady potenciálne nesmrteľných klonov, ako je Elodea krovia alebo žaburinka papradie papradie. V rovnakej klonov vegetatívne množených rastlín môže nakoniec starnúť a degenerácii. Oni zostarnúť, alebo nie - záleží na vonkajších podmienkach.

Niektoré druhy rastlín starnutia neviem (to neznamená, že by tieto rastliny neumierajú!) - jedná sa o skorocel, pór, Kermek atď populácie týchto rastlín úmrtnosti s vekom nezvyšuje chovnej rýchlosť a odolnosť organizmu s vekom nie je znížená. , Starnutie rastlinu alebo nie, skôr či neskôr sa rastliny stále umiera, a pre každý druh je vymeraný svoje dobre definované časové banánu životy obvykle do 7 rokov, a borovica odolná - až na 5000 rokov. Tým, nestarnúci rastlín patrí letničiek a byliniek umierajúce interne s príchodom zimy alebo iným nepriaznivým sezónu.

Ako evolúcia mohla byť vytvorená v rastlinách v tomto období života - staroba? Často je smrť rastlín dochádza v dôsledku zmeny vonkajších podmienok, skôr než prirodzené vymieranie organizmu. Inými slovami, toto obdobie zrejme vyšiel z pod vplyvom prirodzeného výberu. Životnosť rastlín všeobecne môže byť riadená iba zmeny teploty vzduchu, a tak ďalej, sú dobré príklady. Zdá sa, že pre každý typ zariadenia sa vyznačuje mimoriadne širokú variabilitu z hľadiska životnosti, a táto funkcia je riadená vonkajším prostredím.

Organizovať obrovské rozmanitosti rastlín s rôznymi nádeje dožitia PY Zhmylev ponúkol výhodnú klasifikáciu. To odráža pomer životov, starnutie a počet kvetov.

1. trvalky, plodovej mnohokrát v živote s postupným starnutím.
2. Trvalky, plodovej mnohokrát v živote, bez starnutia.
3. trvalky, plodovej raz za život s rýchlym starnutím po rodiť.
4. Maloletniki, plodiaci mnohokrát v živote s postupným starnutím.
5. Maloletniki, plodiaci mnohokrát v živote, bez starnutia.
6. Maloletniki, plodiaci raz za život s rýchlym starnutím po rodenie.
7. Maloletniki, plodovej raz v živote, umieraní pod vplyvom vonkajších podmienok bez starnutia.

Takáto odroda "štýlu života", nás núti premýšľať o rozmanitosti spôsobov výskyte starých rastlín a roztrúsenej pôvod bylín.