Vasya.Granat8

Разноцветная кукуруза выглядит так, будто её раскрасили акварелью или собрали из стеклянных бусин. Но это не магия селекционеров и уж точно не ГМО. За все эти радужные переливы отвечают… прыгающие гены, или транспозоны!

Да, эти ваши гены ещё и прыгать умеют 🥲

Транспозон — это мобильный элемент ДНК, который содержит в себе последовательности, нужные для перемещения (включая белки, обеспечивающие этот процесс - транспозазы). Транспозоны называются «прыгающими», потому что могут изменять свою локацию в ДНК, изменяя структуру и активность генов.
Такое подвижное поведение обеспечивает генетическое разнообразие и динамику генома, но иногда может вызывать мутации, изменять работу генов и влиять на признаки организма.

✨Их открыла удивительная учёная Барбара МакКлинток в середине XX века. Долгие годы в научном сообществе её булили и отрицали идею "прыгающих генов", но потом выяснилось, что Барбара - права. За открытие работы транспозонов в початках разноцветной кукурузы она получила Нобелевскую премию.  Её исследования на кукурузе показали, что транспозон, «садясь» рядом с геном, контролирующим цвет (например, геном синтеза пигментов), может либо подавлять этот ген, выключая его активность и снижая пигментацию, либо наоборот — активировать его. Благодаря этому на одном и том же початке появляются пятна, полоски и мозаика из разных оттенков.

Размер цветного пятна зависит от стадии развития зерна в момент «прыжка» транспозона: если транспозон переместился рано, пятно будет крупным, если поздно — маленьким.

Именно поэтому сорта вроде Glass Gem выглядят так фантастически: каждое зёрнышко похоже на бусинку, у каждой — свой уникальный рисунок. И важно: это естественный процесс внутри генома самой кукурузы. В отличие от ГМО, где люди целенаправленно встраивают чужеродные гены, здесь ДНК "тасует" собственные генетические элементы.

📍Погрузившись в историю с транспозонами, я увидела какое же гигантское разнообразие характерно для сортов кукурузы!!
Пара слов о самых красивых и необычных сортах:

● Glass Gem — легенда разноцветной кукурузы. Те самые радужные зёрна как стеклянные бусины — от голубых до насыщенно-фиолетовых. Больше декоративный сорт, но из него делают муку и попкорн.

● Maiz Morado — тёмно-фиолетовая перуанская кукуруза, богатая антоцианами. Из неё готовят напиток «чича моррада».

● Земляничная (Strawberry Popcorn) — маленькие красные початки, похожие на клубнику. Используется для попкорна и в декоративных целях.

● Montana Multicolor Corn / Indian Ornamental Corn Heirloom — пёстрая смесь жёлтых, чёрных, синих и кремовых зёрен в одном початке.

● Биколор (Peaches & Cream) — бело-жёлтые початки, сладкие и нежные.

● Zea mays - стандартная жёлтая кукуруза, которую мы чаще всего видим на прилавках рынков)

Лайк - если влюбились в клубничную кукурузу! 😍

P.S. Больше интересного про биологию в моём тгк vasya_granat 🌿

Никто не ожидал, что инопланетный комочек окажется морской улиткой! Я и сама до сих пор в шоке с того, что вытворяют невероятные каури!

Эти улитки семейства ✨Ovulidae✨ умеют покрывать свою раковину мантией, так что то, что вы порой можете встретить под водой ну никак не будет ассоциироваться с улиткой!

🌊 Мантия - это настоящий биологический термин, пусть и звучит весьма высокопарно. Снизить градус высокопарности поможет уточнение, что мантия у моллюсков - это складка "кожи" между телом и раковиной, которая образует "сифоны" - отверстия для сообщения с внешним миром)
И обычно мантия далеко не распространяется от тела моллюска, напротив, она тщательно прячется под раковину.

Но у каури свой путь! И мантия у них представляет собой тонкий, но плотный слой тканей, способный полностью покрывать и маскировать раковину. Такая мантийная оболочка часто украшена различными выростами — папиллами, бугорками и гребешками, которые нужны для идеальной маскировки с кораллами.

В отличие от большинства других моллюсков, предпочитающих скрытый образ жизни, каури постоянно находятся на хорошо просматриваемых пространствах. У разных видов каури есть своя любимая локация для маскировки, пристроившись рядом со своим любимым кораллом, они исчезают, полностью сливаясь с фоном. Да так, что порой даже человеческие дайверы с хорошим зрением и сильными фонарями проплывают мимо, не заметив улитки в 10 см от себя.

🌊 Каури не настолько высококлассные ниндзя маскировки как их собратья-осьминоги, так что их мантия с имитацией цвета и текстуры, этакий "плащ-невидимка", является результатом длительной коэволюции (т.е. совместного исторического развития) с выбранными кораллами.

🧬 За формирования мантийного покрова с множеством вариаций узоров и выростов у них отвечает очень сложная генетическая регуляция. Некоторые виды каури могут менять окраску и структуру мантии в зависимости от типа коралла-хозяина, даже если хозяин внешне изменился, например из-за обрастания губками. Так, каури могут менять не только цвет, но и микротопографию поверхности, что делает их совсем неотличимыми от фона.

За счёт мантии некоторые каури не только маскируются, но и предупреждают о своей ядовитости. Сами они не производят яд, но умеют накапливать токсины из тела схрумканного хозяина.

Каури не случайно так любят сидеть на открытых местах, прямо на мягких кораллах - они ими и питаются! У них изменённая радулла (рот-тёрочка), которая приспособлена для соскабливания тканей хозяина-любимого коралла.

Если неосторожным движением каури сорвётся с тела хозяина, взобраться ей поможет сильная мускулистая нога (это их основная мышечная часть тела) и плотная слизь, которую те выделяют при движении! Т.е. слизь помогает не только смазывать поверхности, но и держаться за них, как за спасательный канат!

Этим постом я торжественно добавляю улиток-каури к набору моих любимых моллюсков!

P.S. Больше интересного про биологию в моём тгк vasya_granat 🌿

Осенью листья деревьев и кустарников проходят через несколько характерных этапов изменения цвета:
💚 зелёный
💛 жёлтый
❤️ красный
🤎 коричневый

Связано это с изменениями содержаний пигментов, красящих веществ в растении.
Про пигменты надо сказать, что это - особые молекулы, способные улавливать часть электромагнитных волн из солнечных лучей, а другую часть отражать. Цвет, который мы видим при взгляде на тот или иной пигмент - это отражённые к нам в глаза волны, которые не были поглощены молекулами.

Условно, если мы видим жёлтый - пигмент отражает волны жёлтого, а красные, зелёные, синие и фиолетовые поглощает. Если цвет чёрный - значит произошло поглощение всех волн разом, без отражения (почти). А белый - отражение всех волн в наши глазёни (поэтому чёрная футболка на солнце быстрее нагревается, чем белая, она ж поглощает больше света). Но вернёмся к листве!

1. Зелёный период — доминирование хлорофилла 💚

В период активного роста и фотосинтеза листья имеют насыщенный зелёный цвет благодаря высокому содержанию хлорофилла — самого важного пигмента растений, который умеет забирать энергию солнечного света и направлять её на биохимические реакции. Хлорофилл работает как приёмная антенна: поймал луч - направил избыток энергии на необходимые реакции.

До осени концентрация хлорофилла остаётся высокой, скрывая другие пигменты, присутствующие в листе в меньших количествах. С наступлением осени, когда день становится короче, синтез хлорофилла замедляется, и начинается постепенное его разрушение и разборка на составляющие всех электрон-транспортных цепей фотосинтеза. Куски разобранного хлорофилла и фотосистем выкачиваются из листьев в ствол, корни и под кору, где и будут храниться до весны. Хлоропласт (главная станция фотосинтеза клетки) в это время начинает превращаться в геронтопласт - неработающий, старый пластид с разрушенными в нём мембранами.

2. Жёлто-рыжий период — проявление каротиноидов 💛

Одновременно с разрушением хлорофилла, начинает рушиться и группа жёлто-рыжих пигментов, каротиноидов. Но их разрушение идёт медленнее, так что на наших глазах зелёное сменяется рыжим и жёлтым.
Каротиноиды, включая ксантофиллы и бета-каротин, постоянно присутствуют в листьях, но их цвет не виден из-за яркого зелёного хлорофилла. Они выполняют важные функции — помогают в фотосинтезе, улавливая часть света и защищают клетки от переизбытка УФ, рассеивая избыток энергии, когда солнце особенно беспощадно.

В период, когда неразрушенные молекулы хлорофилла беспризорно плавают в клетке, а каротиноидов становится понемногу всё меньше, клетка оказывается в опасности. Не пристроенный в плотные объятия фотосистем хлорофилл продолжает улавливать солнце и как антенна направлять энергию, вот только на этот раз энергия хлещет из него куда ни попадя в цитоплазме клетки (её жидкости), что чревато появлением активных форм кислорода, АФК.
АФК - это такие заряженные на разрушение всего и вся бандиты, которые могут нанести серьёзный вред клеткам, если их не успокоить. И тогда нам нужны антоцианы!

3. Бордовый период — синтез антоцианов ❤️

В отличие от каротиноидов, антоцианы специально синтезируются в листьях осенью. Эти красные и пурпурные пигменты возникают в ответ на стресс, вызванный ярким солнцем, первыми заморозками, дефицитом воды и минеральных веществ. Поэтому красная листва появляется ближе к середине октября, после первых заморозков.

Считается, что антоцианы защищают клетки от фототоксичности, т.е. от повреждения АФК, возникающих из-за разрушения фотосистем при разложении хлорофилла. По сути, антоцианы дают растению выкачать из листьев всё самое полезное, прикрывают отступление и защищают от взбесившегося напоследок хлорофилла. Как говорится, настоящие герои не носят плащей!

4. Коричневый период — полное разрушение пигментов 🤎

На последней стадии старения листа наступает разрушение всех пигментов и клеточных структур. Коричневую окраску листьям придают хиноны, производные танинов (которые дают терпкость чаю). Листья теряют влагу, цитоплазма их становится желатинизированной, вязкой, а клетки отделительного слоя в черешке размягчаются, готовя лист к отмиранию и опадению. В этот период завершается эвакуация всех полезных веществ в дерево, и после отрыва листья разлагаются в почве, возвращая вещества в экосистему.

Доп.материалы, которые я всеми руками рекомендую к ознакомлению для погружения в тему:
➡️ https://youtu.be/ZOOtJsudhFI?si=g_MN7MDFv32w5BMA
➡️ https://biomolecula.ru/articles/molekuliarnye-tainy-osennikh...

P.S. Больше интересного про биологию в моём тгк: vasya_granat 🌿

https://www.youtube.com/watch?v=ZOOtJsudhFI

Что такое листопад?

Листопад — это генетически запрограммированное сбрасывание листьев деревьями и кустарниками перед наступлением неблагоприятных условий, осенью.

Для однолетних трав он не актуален, так что они стойко погибают под ударами мороза.

В начале осени растение завершает активный сезон фотосинтеза и переходит в состояние покоя. Оно как бы «сворачивает производство», закрывает отдел по фотосинтезу, массово эвакуирует работников, инструменты и материалы перед сбрасыванием временных станций производства (это я о листьях).

Зачем растения сбрасывают листья?

Главная цель листопада - экономия ресурсов и защита организма.

🍃 Листья испаряют воду через устьица, постоянно осушая растение для стимуляции всасывания воды корнями - это называется транспирация.

Но зимой, когда почва промерзает, восполнять испаряющуюся воду становится невозможно, так что хороший вариант прекратить иссушение - просто сбросить листья. Без листвы дерево резко снижает потерю воды и не тратит энергию на поддержание фотосинтеза в условиях холода и короткого дня.

🍃 Листопад помогает избежать повреждений от снегопадов: голые ветви меньше ломаются под тяжестью налипшего снега.

🍃 Сброс отходов.

Как бы печально это ни звучало, но все эти красивущие листики, устилающие наши улицы, наполнены продуктами жизнедеятельности растений. В листьях постепенно накапливаются минеральные соли, различные обменные продукты и вторичные метаболиты. Вещества эти в высоких концентрациях могут повредить клетки и ткани, поэтому от них надо избавляться. Специальной выделительной системы, как у нас, у них нет, вот и приходит к ним “облегчение” только после сбрасывания листвы, куда первоначально закачивают все метаболиты.

Но после опадания на землю, метаболиты постепенно перерабатываются микроорганизмами, так что минеральные вещества возвращаются в почву, тем самым замыкая круговорот веществ.

Что провоцирует листопад?

Листопад не начинается случайно — он запускается сразу несколькими сигналами. И нет, это не холод)

🌿 Сокращение светового дня (фотопериод).

Когда день становится короче, растение через фоторецепторы чувствует изменение длины дня. Эти сигналы связаны с его внутренними циркадными ритмами и сообщают они: пора готовиться к зиме.

🌿 Заполнение запасов углеводов.

Летом дерево накапливает сахара и крахмал, главный энергетический резерв, в амилопластах (спец. органеллах для крахмала). Когда накопленной еды становится достаточно, фотосинтез замедляется, так как «резервуары заполнены». Это один из внутренних сигналов к завершению сезона, о котором науке стало известно не так уж и давно.

🌿 Гормональные изменения.

Да, у растений тоже есть гормоны)) Отдельные для роста, для созревания, для умирания.

И в процессе листопада главную роль играют два гормона — абсцизовая кислота (АБК) и этилен.

● АБК усиливает процессы старения листа, снижает активность хлоропластов.

● Этилен запускает размягчение клеточных стенок в месте прикрепления листа к ветке, для лёгкого отрывания.

Одновременно падает уровень ауксина, который удерживал лист и заставлял его работать. Когда баланс смещается в сторону этилена — начинается формирование отделительного слоя на черешке.

🌿 На молекулярном уровне.

Активируются гены старения — например, EIN3 (связан с этиленом) и ABI5 (реагирует на АБК).

Хлоропласты превращаются в геронтопласты - свою старую версию, буквально, “старые пластиды”, где хлорофилл расщепляется на безопасные компоненты.

Как происходит листопад?

Процесс листопада — поэтапный и почти хореографически точный:

🍁 Формирование отделительного слоя.

У основания черешка листа клетки начинают активно делиться, образуя зону отчуждения отделения. В них размягчаются стенки, а связь с веткой ослабевает.

🍁 Создание защитного барьера.

Со стороны ветки образуется пробковый слой, который герметично закрывает место разрыва — чтобы не потерять воду и не пустить внутрь патогенные микроорганизмы.

🍁 Опадание.

Когда ветер или собственный вес листа преодолевает оставшиеся связи, он легко отделяется и падает.

P.S. Ещё больше интересного по биологии рассказываю в своём тг-канале Vasya_Granat.