Omnia

under sine ph. d.-studier i 1960 ‘ erne, Dan Jansen, nu Thomas G. og Louise E. DiMaura sigt formand i Biologisk Institut, re-beskrevet, hvad der er blevet et klassisk eksempel på biologisk gensidighed: det obligatoriske forhold mellem acacia-myrer og deres vært akacietræer. Akacietræerne producerer specialiserede strukturer til at beskytte og fodre myrekolonien, og myrerne forsvarer igen træet mod planteædere.

i en nylig undersøgelse i Proceedings of the National Academy of Sciences afdækker kolleger i biologiafdelingen en genetisk mekanisme, der programmerer plantesiden af ant-acacia-forholdet. Scott Poethig, John H. og Margaret B. Fassitt Professor i biologi, og Aaron Leichty, GR’18, viste, at disse arter af akacie udvikler de træk, der er nødvendige for at fodre myrekolonien—hule hævede torner for at huse dem, og nektarier og næringsrige foldertips kaldet Beltian-kroppe til at fodre dem—som en del af et aldersafhængigt fænomen i planteudvikling.

“der er en omkostning forbundet med at lave disse træk,” siger Poethig, seniorforfatter på rapporten, “men planten har brug for dem, ellers er det en goner. Så der sker en afvejning. Og hvad vi fandt er, at disse træk synes at have udviklet sig på bagsiden af en allerede eksisterende vej, der styrer en udviklingsmæssig overgang i planter.”

Leichty, nu postdoktorforsker ved University of California, Davis, siger: “da vi gravede ind i litteraturen, fandt vi ud af, at mange planteforsvarsstrategier er aldersafhængige. Det er kontraintuitivt, fordi du tror, at de unge planter vil begynde at lave disse strukturer med det samme, så de ikke ville blive spist, men vores resultater såvel som dyb logik tyder på, at der er biologiske begrænsninger for at gøre dem.”

for at studere træk i forbindelse med planteudvikling samlede Poethig og Leichty acacia frø fra online sælgere i Belise og fra Jansen selv. De observerede, hvad Jansen havde set i naturen et halvt århundrede før.

“helt sikkert, trækene vises, men ikke med det samme,” siger Leichty.

efter at have opnået den første genomsekvens af en Vachellia —Art kiggede forskerne specifikt på visse mikroRNA ‘ er-korte, ikke—kodende sektioner af genomet-miR156 og miR157, som de tidligere havde fundet at være forbundet med at kontrollere udviklingstiden for træk i andre plantearter.

da den hævede Torn og andre ant – tiltrækkende træk begyndte at dukke op i akacien, faldt niveauerne af miR156 og miR157, og niveauerne af forskellige proteintransskriptionsfaktorer undertrykt af disse mikroRNA ‘ er steg.

for at få en fornemmelse af, hvordan reguleringen af disse træk kan være opstået evolutionært, udforskede forskerne andre acacia arter, der ikke laver Beltian kroppe eller hævede torner, men gør nektarier på deres blade. I disse arter, som i ant-acacias, faldt mir156s tilbagegang sammen med nektarernes udseende. Ligheden mellem akacierne i denne henseende antyder, at den eksisterende vej blev coopted for at regulere de andre træk, der kræves for en sund livvagt—hævede torner og god mad—siger forskerne.

til Jansen, konstateringen understøtter hans feltopdagelser, hvilket gør en sag for blanding af felt-og laboratorieundersøgelser.

” jeg så og spurgte hvorfor, ” siger Jansen. Af Poethig og Leichty bemærker han: “de så og spurgte hvordan.”