Ученые объяснили, почему растение вольфия является самым быстрорастущим
Вольфия, также известная как ряска, является самым быстрорастущим из известных растений, но генетика, лежащая в основе успеха этого странного маленького растения, долгое время оставалась загадкой для ученых. Благодаря достижениям в области секвенирования генома исследователи выяснили, что делает вольфию уникальным растением.
Читайте «Хайтек» в
Группа исследователей под руководством ученых из Института Солка (Salk Institute) Калифорнийского университета в Сан-Диего сообщает о результатах исследования генома вольфии. Ученым удалось объяснить, как она может расти так быстро. Исследование поможет ученым понять, как растения находят компромисс между ростом и другими функциями — укоренением и защитой от вредителей.
Вольфия, которая растет в пресной воде на всех континентах, кроме Антарктиды, выглядит как крошечные плавающие зеленые семена; каждое растение — размером с головку булавки. У нее нет корней, а только одна сросшаяся структура стебель-лист — вайей . Она размножается подобно дрожжам, когда дочернее растение отпадает от материнской почки. Некоторые эксперты полагают, вольфия может стать важным источником белка для питания растущего населения Земли. Ее уже употребляют в пищу в некоторых частях Юго-Восточной Азии, где она известна как кхай-нам, что переводится как «водяные яйца».
Для того, чтобы понять, какие изменения в геноме вольфии обеспечивают ее быстрыйй рост, исследователи выращивали растения в циклах темноты и света, а затем анализировали результаты. Цель — понять, какие гены были активны в разное время суток. Дело в том, что рост большинства растений регулируется световым и темным циклом, при этом большая часть роста происходит утром.
«Удивительно, но вольфия имеет вдвое меньше генов, которые регулируются циклами „свет-темнота“, по сравнению с другими растениями, — объясняет Тодд Майкл, первый автор статьи. — Мы думаем, что именно поэтому она так быстро растет. У нее нет правил, ограничивающих рост».
Исследователи также обнаружили, что гены, связанные с другими важными элементами поведения растений, такими как защитные механизмы и рост корней, отсутствуют. «Это растение потеряло большинство генов, которые ему не нужны, — добавляет Майкл. — Похоже, что растение сосредоточилось только на неконтролируемом быстром росте».
Данные о геноме вольфии могут дать важную информацию о взаимодействии между тем, как растения развивают план своего тела, и тем, как они растут. Вольфия обещает стать новой лабораторной моделью для изучения основных характеристик поведения растений, в том числе того, как гены участвуют в различных видах биологической активности.
Читать далее
Вайя — листоподобный орган (побег) папоротников и некоторых примитивных голосеменных (так называемых семенных папоротников).
Источник
Самые быстрорастущие растения в мире
Мы всегда думаем, что растения имеют тенденцию расти “медленно”. Но это не всегда так. Некоторые деревья и растения растут очень быстро и могут достигать значительной высоты за короткий промежуток времени. Достигая 20 метров в высоту, они создают грозную концентрацию на любом ландшафте. Кроме того, эти высокие и плотные деревья могут обеспечить густой полог тени в жаркие летние месяцы и красивые живописные виды при посадке в ряд. Вот наш список самых быстрорастущих растений в мире.
Бамбук
Бамбук, принадлежащий к травянистому семейству Poaceae, представляет собой группу древесных многолетних вечнозеленых растений. Бамбук входит число наиболее быстро растущих растений в мире. Они имеют заметное экономическое и культурное значение в Южной Азии, Юго-Восточной Азии и Восточной Азии, где используются для строительных материалов, а также в качестве источника питания и универсального сырья. Есть 91 род и около 1000 видов бамбука, найденных в различных климатических условиях, от холодных гор до жарких тропических регионов. Дерево используется для производства экологически чистых и устойчивых продуктов.
Тополь
Тополь, род из 25-35 видов лиственных быстрорастущих растений, относится к семейству Саликовых, которое произрастает на большей части Северного полушария. Род имеет большое генетическое разнообразие и может расти от 15 метров до 50 метров высотой, со стволами до 2,5 метров в диаметре. Хотя сорта тополя варьируются по высоте и ширине, большинство из них имеют некоторые черты, которые делают их легко распознаваемыми. Например, тополь можно отличить по листьям, которые часто имеют форму сердца и обрамлены крошечными зубцами. Рост тополя достигает высоты 3 метров в год, хотя, это не так впечатляет, как рост бамбука. Читайте также о самых странных деревьях в мире.
Водоросли
Водоросли являются одним из самых быстрорастущих видов растений, которые обладают способностью превращать большое количество углекислого газа (CO2) в кислород. Водоросли могут быть классифицированы по двум широким категориям, а именно: макро-и микроводоросли. Микроводоросли также называют морскими водорослями, как Дульсе и ламинария, они большие и многоклеточные, в то время как микроводоросли, как правило, одноклеточные организмы. Микроводоросли растут быстро, а некоторые могут даже удвоиться в течение 24 часов. Однако, макроводоросли являются быстрорастущими растениями, которые могут вырастать до значительных размеров. Водоросли также являются самыми быстрорастущими эукариотами, однако не обладают всеми свойствами растений. Довольно сложно отличить один вид водорослей от другого. Водоросли могут расти до 30 см каждую неделю и считаются весьма токсичными для человека.
Восточной Коттонвуд (EASTERN COTTONWOOD)
Восточной Коттонвуд или Восточный тополь — это крупные, быстрорастущие растения, которые обычно растут вдоль ручьев, рек и равнинных районов. Он является родным для восточной части Северной Америки по Среднему Западу и Чикаго. Восточный Тополь обычно имеет большой размер и проникающие корни. Восточный Тополь может вырасти до 20-40 метров в высоту, со стволом до 1,8 метров в диаметре, являясь одним из крупнейших североамериканских лиственных деревьев. Растения имеют длительный срок службы и могут расти до 1,5 м. в год. Ароматические масла, полученные из Восточного тополя, в основном используются в косметической промышленности для изготовления бальзамов для губ и массажных масел. Также листья, почки и кора используются для лечения лихорадки, воспаления и боли. И последнее, но не менее важное: эфирные масла Восточного тополя используются для лечения артрита и боли в мышцах.
Ряска
Ряска-небольшое плавающее растение, которое растет в основном на прудах и озерах. Ее иногда называют водной линзой или лавровым корнем, поскольку она плавает на или только под поверхностью неподвижных или медленно движущихся тел пресной воды и водно-болотных угодий. Это растение обладает способностью к быстрому размножению и может удвоиться всего за 16 часов или всего за 2 дня, в зависимости от условий выращивания. Однако это очень простые растения, у которых отсутствует явный стебель или листья. оно может вырасти до нескольких см каждые 30 часов и завершить свое время существования очень быстро. Растение также воспроизводится с максимальной эффективностью и будет в состоянии создать четыре массы размером с Землю всего за четыре месяца. Ряски главным образом процветают в теплых и влажных средах. Она образует одеяло над небольшими телами замедляющейся движущейся воды. Одно из самых быстрорастущих растений в мире, является источником пищи для водоплавающих птиц и даже людей в частях Юго-Восточной Азии, таких как Таиланд. Кроме того, растение предоставляет убежище для прудовых животных, таких как лягушки-быки. Его можно поместить в пресноводные аквариумы. Читайте также: Топ 10 Самых Странных Пустынных Растений.
Гигантская секвойя
Гигантская секвойя — самое массивное дерево в мире, а также самый большой живой организм на Земле. Однако, с высотой 90 метров или больше и окружностью 35 метров или больше, гигантская секвойя имеет оценочную продолжительность жизни 1800-2700 лет, будучи самой старой известной гигантской секвойей возрастом 3500 лет. Тем не менее, они встречаются в природе только в одном месте на Земле, т. е. на западном склоне горного хребта Сьерра-Невада в Калифорнии, на высоте от 1,5 до 2,5 км. над уровнем моря. Древесина дерева довольно драгоценна и известна своими размерами мамонта. Дерево может расти очень быстро достигая полного размера всего за 6-8 лет. Читайте также о самых смертоносных растениях на Земле.
Кудзу
Кудзу, также называемый японский аррорут — это группа растений рода Пуэрария, семейства Бобовые, подсемейство Faboideae. Они взбираются на многолетние лозы, в основном родом из Восточной Азии, Юго-Восточной Азии и некоторых частей тихоокеанских островов. Эти вьющиеся растения перелезают через другие деревья или кустарники и растут так быстро, что убивают их своим тяжелым затенением. Растение съедобно, но часто опрыскивается гербицидами. Оно может вырасти на 30 см каждый день, однако в идеале растение может вырасти до 19 метров. Растение может расти на всем, что попадалось и даже убивает крошечные растения. Читайте также о Самых Эффективных Лекарственных Растений.
Эвкалипт
Эвкалипт-быстрорастущее вечнозеленое дерево родом из Австралии. Он широко известен как самое высокое цветущее растение на Земле и имеет более 700 видов, охватывающих площадь около 92 000 000 гектаров эвкалиптового леса, и состоит из трех четвертей площади, покрытой родным лесом. Дерево может вырасти в короткий срок и считается одним из самых ароматных деревьев в мире, однако некоторые сорта имеют слабый запах. Это также один из лучших вариантов лесовосстановления в мире. Читайте также о впечатляющих радужных эвкалиптах.
Небесный Бамбук (HEAVENLY BAMBOO)
Также известный как нандина или священный бамбук, растение принадлежит к семейству Berberidaceae — это вечнозеленый кустарник, который состоит в основном из кружевных листьев и красных ягод, которые в основном растут в течение зимнего сезона. Молодые растения в основном розоватые и позже превращаются в мягкие светло-зеленые. Однио из самых быстрорастущих растений может вырасти до высоты от 1 до 2,1 метра.
Висконсинские растения
Висконсинские растения были разработаны профессором Полом Х. Уильямсом в 1987 году в Университете Висконсин-Мэдисон, чтобы помочь и защитить крестоцветные растения, такие как брокколи, капуста, редька и горчица. Профессор смешал шесть родственных видов из семейства крестоцветных капусты/горчицы, чтобы ускорить генетические исследования. После проведения 20 лет экспериментов, процесс размножения растения был сокращен с шестимесячного цикла роста до всего лишь пяти недель.
Источник