Томаты скрывают подземную вселенную в своих корнях

Свежее исследование в журнале Science Advances шокировало даже опытных ботаников. Оказывается, корни томатов умеют производить особые вещества — ацилсахара. А мы-то думали, что это эксклюзивная прерогатива листьев и стеблей, точнее, тех самых волосков-трихом, что покрывают ботву!

Что это за штуки? Представьте себе молекулу сахара, но не простую, а наряженную, как новогодняя елка, цепочками жирных кислот. На поверхности такие «украшения» работают как природный репеллент, отгоняя насекомых. Но подземная версия, как выяснилось, — это совершенно другой дизайн, другой химический состав.

Тайная жизнь под землей, или как помидор живет на два фронта

Вооружившись хитроумной химической аппаратурой, ученые разобрали подземные ацилсахара по атомам. Их основу составляет необычный дуэт — глюкоза, сцепленная с инозитом, а к ним уже крепятся те самые жирные «хвосты». Этот факт — не просто курьез. Он красноречиво говорит: томат в процессе эволюции создал два независимых химических цеха. Один работает наверху, для листьев, второй — в полной темноте, для корней.

И тут возникает резонный вопрос: неужели природа, такая экономная, создала два разных конвейера для, в общем-то, одной задачи? Или у подземного производства своя, особая миссия?

Чтобы это выяснить, ученые полезли в геном. И что же? Гены, ответственные за производство «вершков» и «корешков», оказались соседями! Они сгруппированы в тесном кластере. Такое соседство — не случайность. Оно позволяет генам работать слаженно, как одна команда, и передаваться по наследству единым блоком. Эволюция, как мудрый инженер, упаковала связанные инструкции в один «чемодан».

«Мы годами изучали наземную фабрику ацилсахаров, а под ногами у нас тихо существовала целая параллельная вселенная», — говорит руководитель исследования Роберт Ласт. Звучит почти как фраза из научной фантастики, не находите?

Дальше — еще интереснее. Эволюционный анализ показал, что эта подземная химическая лаборатория — относительно новое приобретение. Она есть у некоторых диких сородичей томата, но отсутствует у более дальних родственников по семейству. Значит, способность колдовать над сахарами в корнях возникла уже по ходу «помидорной» эволюции, как ответ на какие-то специфические вызовы.

И главный вопрос, который теперь не дает покоя ученым: зачем? Зачем корням свой, особый коктейль? Логично предположить, что для защиты от подземных жителей — нематод, грибков, личинок. А может, это не оружие, а приглашение — своеобразные химические «письма» для полезных почвенных бактерий, которые становятся союзниками растения. Пока это лишь гипотезы. Но одно ясно точно: мы только-только приоткрыли дверь в этот удивительный подземный мир, и нас ждет еще масса открытий.