Современные высшие растения возникли в результате сдвига экспрессии генов

Содержание

Общая характеристика ингредиента

Ульва — род морских зеленых водорослей, которые относятся к семейству ульвовых (Ulvaceae). Растение обитает в морях, предпочитает умеренный и субтропический климатический пояс. Род включает в себя более 100 представителей, множество из них съедобны и издревле включены в человеческий рацион. В меню заведений, ульва скрывается за более простым и понятным названием — “морской салат”.

Ботаническое описание

Эукариот образует многоклеточное изумрудное пластинчатое слоевище, которое может принимать различную форму. Встречаются цельные, ветвистые либо рассеченные листья ульвы, которые отличаются исключительно по внешнему признаку. Таллом (тело водоросли) может достигать от 0,3 до 1,5 метров. Структура таллома состоит из двух тесно прилегающих друг к другу клеток. В основании слоевища концентрируются крупные клетки, от которых отходят ризоиды (тонкие нитевидные образования). При помощи ризоидов ульва крепится к субстрату, поглощает из него жидкость/питательные компоненты для роста и развития. Ризоиды также образуют специфическую подошву, которая свободно крепится к любой поверхности и способствует формированию эукариота.

Особенности размножения

Ульва может размножаться двумя способами: вегетативным и половым. Чаще всего используется вегетативный. От фрагмента организма водоросли отделяется совершенно новое растение. Чаще всего таким фрагментом служит подошва (основание тела). Из нее развиваются молодые растения, сразу же крепятся к субстрату и начинают процесс поглощения полезных компонентов для роста.

Половой путь размножения отличается от вегетативного. Происходит слияние двух гамет женского и мужского типа, которые поступают от разных талломов. В ходе такого слияния и формируются клетки отдельного морского организма.

Жизненный цикл ульвы можно поделить на 2 поколения: гаметофит и спорофит. Их внешний вид и строение практически идентичны. Ульве характерны как гетерогамия, так и изогамия. Создать новый организм могут как абсолютно разные, так и одинаковые гаметы (два мужских или женских организма; один мужской и один женский).

Читайте также

Сложный жизненный маршрут

Сложный жизненный маршрутОтношение наших отечественных учёных к Свену Гедину претерпевало значительные изменения. Причины кроются как в характере самого Гедина, так и в политических ситуациях его времени. С юности зная русский язык и испытывая симпатии к России и её

50. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ОРГАНИЗАЦИИ

50. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ОРГАНИЗАЦИИШироко распространено понятие жизненного цикла организации – ее изменения с определенной последовательностью состояний при взаимодействии с окружающей средой. Существуют определенные этапы, через которые проходят организации, и

2.7. Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Особенности соматических и половых клеток. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие поло

2.7. Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Особенности соматических и половых клеток. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы

Жизненный цикл звезд

Жизненный цикл звездОбычная звезда выделяет энергию за счет превращения водорода в гелий в ядерной печи, находящейся в ее сердцевине. После того как звезда израсходует водород в центре, он начинает перегорать в оболочке звезды, которая увеличивается в размере,

47. ВОЗДЕЙСТВИЕ ФИНАНСОВ НА ЖИЗНЕННЫЙ УРОВЕНЬ НАСЕЛЕНИЯ

47. ВОЗДЕЙСТВИЕ ФИНАНСОВ НА ЖИЗНЕННЫЙ УРОВЕНЬ НАСЕЛЕНИЯСоциально-экономическая сущность финансовых отношений состоит в исследовании вопроса, за счет кого государство получает финансовые ресурсы и в чьих интересах используются эти средства.Значительная часть

Жизненный цикл вируса

Жизненный цикл вирусаКаждый вирус проникает в клетку своим, только ему свойственным путем. Проникнув, он должен прежде всего снять верхнюю одежду, чтобы обнажить, хотя бы частично, свою нуклеиновую кислоту и начать ее копирование.Работа вируса хорошо организована.

«ЖИЗНЕННЫЙ МИР» (Lebenswelt)

«ЖИЗНЕННЫЙ МИР» (Lebenswelt) — одно из центральных понятий поздней феноменологии Гуссерля, сформулированное им в результате преодоления узкого горизонта строго феноменологического метода за счет обращения к проблемам мировых связей сознания. Такое включение «мировой»

4. Жизненный цикл объектов недвижимого имущества

4. Жизненный цикл объектов недвижимого имуществаТак как объекты недвижимого имущества в течение времени своего существования подвергаются экономическим, физическим, правовым изменения, то любая недвижимая вещь (за исключением земли) проходит следующие стадии

Антицеллюлитный гель из водорослей

Антицеллюлитный гель из водорослейТребуется: 2–3 ст. л. сушеной травы полевого хвоща, 1 стакан негазированной минеральной воды, 3 г порошка агар-агара.Приготовление: минеральную воду довести до кипения, добавить траву хвоща и варить на слабом огне в течение 10 мин. Затем

45. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ТОВАРА

45. ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ТОВАРАЖизненный цикл товара – это изменение объема продаж и прибылей на протяжении времени его жизни. Товар имеет стадию зарождения, роста, зрелости и конец – «смерть», уход.1. Стадия «разработка и вывод на рынок». Это период инвестиций в маркетинговые

Что за водоросль

Ульва (Ulva), или морской салат – красивая, словно светящаяся изнутри светло-зеленая водоросль, которую часто можно встретить на черноморском побережье после шторма. Она относится к роду зеленых водорослей и хорошо растет на мелководье в умеренных и субтропических широтах. Любит тепло и свет.

Жизненный цикл водоросли для ее питательных свойств значения не имеет. Строение её просто: при помощи ризоида водоросль крепится ко дну, пластина обеспечивает переход от ризоида к основной части растения, а таллом, или слоевище – это мясистые листья, которые мы с удовольствием едим.

Ульва водорсоль

Полезные свойства продукта

Ульва не содержит жиров, в ней 1,9 г белка и 3,8 г углеводов – в основном за счет клетчатки. Общая калорийность продукта 25 ккал на 100 граммов. Клетчатка делает низким гликемический индекс этой пищи и улучшает функционирование кишечника. Среди минеральных элементов, входящих в состав водоросли – железо и йод. В меньших количествах она содержит марганец и никель. Среди витаминов доминируют аскорбиновая кислота (С) и витамины группы В. Состав водоросли поставляет вещества, необходимые для полового цикла, и этим ульва продлевает людям молодость и возможность продолжения рода.

Полезные свойства продукта

Нутрициологи утверждают, что морской салат — один из обязательных компонентов человеческого рациона. В нем содержится достаточное количество клетчатки, чтобы защитить желудочно-кишечный тракт от болезней, улучшить пищеварение и наполнить тело энергией до следующего приема пищи. Нутриенты, входящие в состав ульвы, принимают участие в кроветворении. Железо (Fe) благотворно влияет на состав крови и ее функциональность. Водоросли отличаются высокой концентрацией йода (I), который стабилизирует работу щитовидной железы и контролирует ее состояние.

Очевидный плюс ингредиента — низкая калорийность. Морской салат можно поедать буквально в неограниченных количествах, не опасаясь за размер талии. Также водоросль укрепляет стенки сосудов, защищает организм от рахита и склероза.

Функциональность щитовидной железы

Щитовидка производит 2 основных гормона — трийодтиронин и тироксин. Они отвечают за нормальный рост клеток, активность в течение суток и обменные процессы внутри организма. Одна из важнейших функций тиреоидных гормонов — усиление распада жировых отложений и замедление накопления липидной прослойки.

На функциональность щитовидной железы влияет концентрация йода. Недостаток йода в потребляемой пище провоцирует воспаление (аутоиммунный тиреоидит). Снижение уровня тиреоидных гормонов можно исправить при помощи питания. Введение в рацион водорослей и морепродуктов решит проблему в течение нескольких недель. Не забывайте, что потребление калорий должно соответствовать их расходу, поэтому не увлекайтесь морскими лакомствами и четко следите за суточным КБЖУ.

Кислотно-щелочной баланс

В состав водорослей входят растительные белки щелочного происхождения. Что это значит? Щелочные компоненты концентрируют в себе металлы, большое количество воды и минимальный процент белка. К щелочным продуктам относят практически всю зеленую пищу, в состав которой входит хлорофилл.

Термическая обработка воздействует на уровень pH щелочного продукта и меняет его в кислотную сторону. Ферменты ульвы, при этом, разрушаются, что замедляет процесс пищеварения.

Сбалансированный рацион предусматривает соотношение 3:1 между кислыми и щелочными продуктами. Щелочные продукты всегда должны преобладать над кислыми, чтобы не перегружать пищеварительную систему. Нутрициологи рекомендуют начинать день с ощелачивающего завтрака: зеленого смузи, тарелки морского или фруктового салата. Так вы поможете организму подготовиться к интенсивной работе и запустите метаболизм.

Детокс

За детоксикацию организма отвечает печень и почки. Эти органы образуют полноценную фильтрационную систему, поэтому их здоровью необходимо уделить особое внимание.

Чтобы помочь почкам и печени эффективно избавляться от токсинов, введите в рацион такие продукты:

  • ульву и другие морские водоросли;
  • петрушку, кинзу и листовую зелень;
  • красный/кайенский перец, чеснок, куркуму;
  • лайм, лимон, грейпфрут;
  • артишок, свеклу;
  • свежие ростки.

Дефицит минералов в организме

При дефиците минералов организм подает особые сигналы человеку. Возникает желание съесть много соленой пищи, которое не так и просто усмирить. Взаимосвязь между потребностью в конкретных продуктах и нехваткой минералов/витаминов подтверждена экспериментально. К примеру люди, испытывающие нехватку кальция, гораздо чаще выбирают соленую пищу и употребляют ее в колоссальном количестве.

Почему так происходит? В составе натуральной соли содержится около 60 минеральных компонентов. Самый простой способ восполнить нехватку — съесть как можно больше соленой пищи. Но есть небольшой нюанс. В составе обычной поваренной соли практически нет заявленных полезных веществ. Польза теряется из-за нескольких ступеней обработки. Для восполнения нехватки минералов, лучше всего использовать морские водоросли. Можно использовать комбинацию из нескольких видов водорослей, чтобы добиться максимального результата.

Укрепление и красота волос

Морской салат признан рекордсменом по содержанию йода и витамина К. Регулярное употребление продукта укрепляет костную и нервную систему, повышает выносливость, очищает кожу от воспалений и заменяет качественный салонный уход волосам. Компонент укрепляет волосяные луковицы и стимулирует рост новых здоровых волосков. Через несколько недель такого питательного рациона, волосы станут густые и блестящие, будто после дорогих косметических процедур.

Дополнительная подпитка особенно необходима в зимний период. Организм страдает от нехватки витаминов, жидкостей и целого ряда жизненно необходимых элементов.

Морской салат находится в постоянном доступе, вне зависимости от времени года.

Ингредиент можно использовать как альтернативу обычной листовой зелени. Нутрициологи рекомендуют покупать ульву не в форме салата, а просто в сушеном виде. Самостоятельно размочить водоросль не составит никакого труда, а вот уверенность в качестве и пользе продукта однозначно прибавится.

Функциональность щитовидной железы

Как и во всех морепродуктах, в ульве содержится йод. Его количество зависит от места добычи водоросли и неодинаково в разных партиях морского салата. Поэтому в качестве профилактического средства в йоддефицитных регионах один этот продукт применяться не может, лучше купить в аптеке таблетки в дозировке, назначенной врачом.

Польза ульвы для щитовидной железы у пациентов с дефицитом ее гормонов (гипотиреозом) несомненна в одном: потребность в гормонах трийодтиронине (Т3) и тироксине (Т4) зависит от веса человека. Чем меньше вес, тем проще щитовидке справляться с нагрузкой. А вот при гипертиреозе – избытке этих гормонов – водоросли, как и любые другие морепродукты, противопоказаны.

Ульва водорсоль

Использование ингредиента в кулинарии

Ингредиент используют не только в закусках, но и основных блюдах, супах, десертах. Ульва особенно популярна в японской и корейской кулинарной традиции. Морской салат традиционно сочетают с овощами, рисом и некоторыми видами рыбы. Компоненты смешивают, заправляют азиатским соусом и подают в качестве самостоятельного блюда. Также распространена подача водорослей в качестве гарнира. Классическим сочетанием считается водоросли и морепродукты. Морской вкус разбавляют специи, лимонный сок и различные травы.

Водоросли используют для самых неординарных сочетаний. Их добавляют в тесто не только для мясных/рыбных кишей, но и в пудинги, кексы, сладкие десерты. Солоноватый вкус ульвы отлично оттеняет сладость блюда и помогает тесту сохранять эластичность. Десерты на основе водорослей не черствеют на протяжении нескольких недель.

Ульву принято употреблять сырой. Предварительно высушенные водоросли замачивают в воде и только после этого добавляют в блюдо. Вкус ульвы нужно обязательно дополнить яркими ингредиентами, вроде лимонного сока, мяса или приправ.

Тщательно промойте слоевище водоросли перед употреблением в пищу. Для тщательного очищения, рекомендуется использовать подсоленную воду.

Кислотно-щелочной баланс

В последние годы модно говорить о вредном «закислении» и полезном «защелачивании» организма. Но сторонники этой теории забывают один из важнейших законов физиологии: здоровый организм всеми силами стремится к гомеостазу, биохимическому равновесию. Нарушение гомеостаза ведет к болезням. Но обычной пищей сдвинуть это равновесие не удастся, как ни старайся. Растительная пища, которая не подвергалась термообработке, будь она принята в какой угодно части дня, не сдвинет гомеостаз в щелочную сторону. Поэтому влияние ульвы на этот показатель работы вашего тела – миф.

«Жизненные циклы, сохраненные в камне»

Новый обзор палеонтологического аспекта этой проблемы недавно опубликовал Пол Кенрик (Paul Kenrick) — известный британский палеоботаник, работающий в лондонском Музее естественной истории (Natural History Museum) и уже много лет занимающийся вопросами ранней эволюции наземных растений. «Жизненные циклы, сохраненные в камне» — название одной из главок его статьи.

Первые совершенно бесспорные остатки высших растений — это воздушные споры с плотной оболочкой и характерной трехлучевой щелью, которая образуется в процессе расхождения спор при мейозе (см. С. В. Мейен, 1981. Следы трав индейских). В наше время такие споры характерны для сосудистых растений и для некоторых мхов, в том числе и для антоцеротовых. В палеонтологической летописи самые древние споры с трехлучевой щелью появляются в конце ордовикского периода, около 450 миллионов лет назад (см. Палеонтологи уточнили время и место появления сосудистых растений, «Элементы», 18.04.2009). Однако древнейшие наземные растения наверняка возникли несколько раньше. Дело в том, что не позднее середины ордовика в палеонтологической летописи появляются так называемые криптоспоры, лишенные трехлучевой щели и слабее приспособленные к высыханию, но тоже, скорее всего, принадлежащие каким-то примитивным высшим растениям (P. Steemans et al., 2009. Origin and radiation of the earliest vascular land plants). В наше время спорами подобного типа размножаются многие мохообразные — например, печеночные мхи. Таким образом, представление, что первичная наземная флора состояла из мохообразных, неплохо подтверждается палеонтологией.

Парадокс в том, что сколько-нибудь достоверно определимые остатки «тел» высших растений появляются в летописи гораздо позже, чем их споры. Объясняется это просто: споры, с их прочными оболочками, изначально приспособлены к перенесению неблагоприятных условий, и поэтому сохраняются они гораздо лучше, чем зеленые гаметофиты или спорофиты (тем более что до появления древесины и других твердых растительных тканей тогда еще было далеко). Так или иначе, это означает, что в начале эволюции высших растений была скрытая от нас фаза продолжительностью примерно 35 миллионов лет (C. H. Wellman, 2014. The nature and evolutionary relationships of the earliest land plants). На протяжении этой скрытой фазы весь жизненный цикл высших растений, кроме спор, остается палеонтологически «невидимым».

Достаточно целые остатки высших растений, по которым уже можно попытаться реконструировать их полный жизненный цикл, появляются в палеонтологической летописи только в начале девонского периода, примерно 407 миллионов лет назад. Именно такой возраст имеет флора знаменитого шотландского местонахождения Райни (Rhynie chert). Типичные обитатели этого местонахождения — риниофиты, стелющиеся наземные растения с ветвящимися осями, но без листьев и корней. До недавнего времени все их найденные более-менее полные экземпляры, как правило, считались спорофитами. Предполагалось, что гаметофиты риниофитов были маленькими нежными заростками, практически не имевшими шансов захорониться целыми. Иначе говоря, среди ботаников господствовало убеждение, что в жизненном цикле риниофитов уже доминировал спорофит — так же, как и у современных сосудистых растений.

Эта точка зрения была обоснованно поставлена под сомнение в конце XX века, когда палеонтологи нашли на некоторых экземплярах девонских растений остатки многоклеточных женских и мужских половых органов — уж они-то по определению могут быть только на гаметофите (W. Remy et al., 1993. The gametophyte generation of some early devonian land plants). Действительно, сейчас палеонтологам известны гаметофиты не менее чем шести родов раннедевонских растений, причем не только из Райни, но и из других местонахождений. И, по мнению Пола Кенрика, разнообразие ископаемых гаметофитов еще недооценено. Надо оговорить, что сопоставление ископаемых гаметофитов с ископаемыми спорофитами тех же видов всегда остается более или менее предположительным, особенно если они захоронены отдельно друг от друга: на ископаемых экземплярах ведь не написано, относятся ли они к разным видам или к разным стадиям жизненного цикла одного и того же вида. Но, несмотря на это, кое-какие выводы насчет раннедевонских спорофитов и гаметофитов сделать уже можно (рис. 3).

Во-первых, раннедевонские гаметофиты по своему строению достаточно сильно похожи на спорофиты. Сходство так велико, что жизненный цикл этих видов вполне можно назвать изоморфным, как у упомянутой выше зеленой водоросли ульвы. Безошибочно различить фазы можно только благодаря тому, что гаметофит несет половые органы, а спорофит — спорангии, то есть коробочки, где формируются споры. Это в высшей степени интересное наблюдение, потому что ни у каких современных высших растений изоморфный жизненный цикл не встречается. Тут мы столкнулись с «вымершей» жизненной стратегией.

Во-вторых, по крайней мере у некоторых раннедевонских видов гаметофит, при общем сходстве со спорофитом, оказался существенно меньше него. Исходя из общих принципов биологии так и должно быть: ядра клеток гаметофита содержат ровно вдвое меньше ДНК, чем ядра клеток спорофита, а чем меньше в ядре ДНК, тем — при прочих равных условиях — будет меньше общий размер как каждой клетки, так и состоящего из этих клеток организма (см. Геномы хвостатых амфибий с самого начала были большими, «Элементы», 24.06.2015). Вот если бы соотношение размеров было обратным, это указывало бы или на ошибку исследователей, или на какую-то неизвестную закономерность. А так — все вполне ожидаемо.

Теперь сопоставим то, что мы знаем о жизненных циклах самых первых высших растений, предположительно возникших в ордовике, с тем, что мы знаем о жизненных циклах уже относительно продвинутых растений-риниофитов, которые появляются в палеонтологической летописи в раннем девоне.

Мы уже говорили, что самые первые высшие растения, скорее всего, были мхами. Это означает, что спорофит у них был матротрофным — привязанным к гаметофиту и зависимым от него. То, что известно о вероятных предках высших растений, полностью подтверждает эту гипотезу.

С другой стороны, у раннедевонских сосудистых растений спорофит и гаметофит, судя по всему, были автономны друг от друга и почти что изоморфны. Более того, спорофит у них крупнее гаметофита. Вероятно, это первый шаг к абсолютному преобладанию спорофита над гаметофитом, которое мы видим у сосудистых растений сейчас. Ведь, собственно говоря, все колоссальное многообразие современных сосудистых растений, покрывающих Землю, — это многообразие разросшихся спорофитов.

Получается, что ключевым событием, сделавшим возможным само возникновение сосудистых растений, был переход от матротрофного спорофита мохообразных к автономному спорофиту, который в конце концов стал доминировать в жизненном цикле. Как же этот переход произошел? Каким образом спорофит обрел независимость?

Использование ингредиента в косметологии

Морские водоросли часто добавляют в косметические средства для ухода за кожей лица и тела. Ингредиент питает клетки влагой и витаминами, придавая эластичность, блеск и защиту от агрессивного воздействия внешней среды. Ульва особенно популярна в анти-эйдж линейках. Водоросли разглаживают мелкие морщины, устраняют чрезмерную сухость кожи и визуально подтягивают ее.

При выборе косметики проследите за составом. Ульва должна находиться на одной из лидирующих позиций в перечне составляющих компонентов. Если она находится в конце списка или указана лишь незначительная вытяжка из водорослей, то перед вами не качественная косметика, а очередная маркетинговая уловка.

Детокс

Ещё один современный миф – изгнание шлаков или детоксикация организма при помощи различных продуктов. Под последним выражением на самом деле кроется медицинская процедура, применяющаяся в токсикологии и наркологии. Она подразумевает определенный набор не всегда приятных процедур, который не имеет никакого отношения к здоровью человека, который не подвергся воздействию ударных доз яда.

Ульва водорсоль

В бытовом понимании «детоксикации» ульва действительно обладает полезным свойством: в ней много клетчатки. Грубые волокна, проходя по желудочно-кишечному тракту, стимулируют его работу и нормализуют стул. Значит, отработанные вещества не задерживаются в теле и не отравляют его.

Дефицит минералов в организме

Этот представитель зеленых водорослей богат минеральными веществами. Но не стоит воспринимать ульву как полноценный заменитель витаминно-минеральных комплексов. Это хорошая добавка к обычному рациону, которая поможет здоровому человеку сохранить имеющееся: морепродукты в рационе полезны всем, у кого нет аллергии на йод. Тем, у кого не хватает в организме жизненно важных веществ, лучше пить назначенные врачом препараты. На основе ульвы делают капсулы, восполняющие дефицит йода. Если ваш терапевт не против, этот концентрат вполне может применяться для коррекции йоддефицитных состояний.

Ульва водорсоль

«Перенос экспрессии» как эволюционный механизм

По мнению Пола Кенрика, ответ на этот вопрос может дать современная биология развития. Тесное взаимодействие биологии развития и палеонтологии, два-три десятилетия назад только намечавшееся, сейчас стало обычным делом в работе исследователей, стремящихся разобраться в механизмах крупных эволюционных событий.

Любая стадия развития любого многоклеточного организма характеризуется активностью (экспрессией) некоторых характерных для нее генов. Чаще всего исследователей интересуют регуляторные гены, которые, экспрессируясь на определенных стадиях в определенных частях тела, управляют через свои белковые продукты развитием этих частей. Непосредственный эффект такого регуляторного гена чаще всего (хотя и не всегда) состоит во «включении» или «выключении» каких-нибудь других генов посредством белка — фактора транскрипции. Очень часто подобные гены, «включающие» и «выключающие» друг друга, складываются в целые генно-регуляторные сети (gene regulatory networks, сокращенно GRN; см., например: У губок обнаружена генная сеть, которая могла бы управлять развитием глаз, «Элементы», 25.06.2013). Вся эта система генетической регуляции развития отлично представлена и у животных, и у растений. Но у растений (по крайней мере у высших) многоклеточных стадий, как мы теперь знаем, две — гаметофит и спорофит. Вполне можно было бы допустить, что их развитие управляется двумя отдельными группами генных сетей, не зависящих друг от друга.

Однако генетика развития растений показывает, что это не так. Например, существуют специфические гены, которые экспрессируются в ризоидах мхов и в корневых волосках цветковых растений (B. Menand et al., 2007. An ancient mechanism controls the development of cells with a rooting function in land plants). И ризоиды, и корневые волоски — это тончайшие выросты, обеспечивающие контакт подземной части растения с почвой: они «заякориваются» там, одновременно создавая поверхность для обмена водой и минеральными веществами. Нет ничего удивительного в том, что их развитие управляется одними и теми же регуляторными генами. Только ризоиды мхов находятся на гаметофите, а корневые волоски цветковых растений — разумеется, на спорофите. Маловероятно, чтобы гены, управляющие развитием тех и других, с самого начала имели двойную функцию. Исследователи уже давно предположили, что первоначально эти гены участвовали именно в развитии гаметофита, и только потом их экспрессия распространилась на спорофит, дав ему принципиально новые возможности.

Группа генов с такой судьбой наверняка не одна. Аналогичные эволюционные сценарии предложены для регуляторных генов, контролирующих у высших растений развитие проводящих тканей и системы транспорта ауксина — важнейшего растительного гормона, управляющего ростом. Все эти гены исключительно важны для развития спорофита, но они экспрессируются и в гаметофите мхов, причем их функции там — приблизительно те же. Пол Кенрик делает твердый вывод: в самом начале эволюции сосудистых растений произошел «перенос» экспрессии этих генов с гаметофита на спорофит. Именно это позволило спорофиту приобрести сложную форму и стать совершенно автономным — с корнями, проводящими тканями и прочим (рис. 4, А).

Рис. 4. Перенос экспрессии как эволюционный механизм

Может ли такое быть? Да, и не только у растений. Примеры аналогичного «переноса экспрессии» есть и у животных, хотя там они касаются не столько разных стадий (жизненный цикл животных для этого слишком беден), сколько разных органов одного и того же тела. Например, у современной кистеперой рыбы латимерии задний спинной и анальный плавники являются «мясистыми» — они имеют внутренний скелет, неожиданно напоминающий сложный внутренний скелет парных плавников (тех самых, которые соответствуют лапам наземных позвоночных). Для рыб в целом это необычный признак — как правило, непарные плавники у них имеют гораздо более простой скелет, чем парные (в переднем спинном плавнике у латимерии до сих пор так и есть). Предполагается, что у далеких предков латимерии в области заднего спинного и анального плавников почему-то включилась экспрессия определенной группы регуляторных генов, которые обычно управляют развитием только парных плавников (C. Tabin, E. Laufer, 1993. Hox genes and serial homology). Именно в результате «переноса экспрессии» у них и возникло анатомическое новшество (рис. 4, Б).

Если прав Пол Кенрик, то у предков сосудистых растений произошло нечто подобное — только в гораздо большем масштабе. «Перенос экспрессии» охватил там целую фазу жизненного цикла. В результате в спорофите запустилась программа развития, которая раньше была свойственна только гаметофиту, и жизненный цикл стал изоморфным — как у раннедевонских растений. В поддержке гаметофита «новая модель» спорофита уже не нуждалась, а потому она перешла к автономному существованию. Еще позже стадия спорофита стала у сосудистых растений безусловно преобладающей. Растения пришли к доминированию в жизненном цикле диплоидной фазы, подобно животным, но абсолютно другим путем.

Интересно, что предполагаемая этим сценарием перестройка жизненного цикла растений могла произойти очень быстро. Она ведь на первых порах заключалась в изменении области действия уже существующей программы развития, а не в создании новой. Смещение областей экспрессии регуляторных генов может произойти даже за одно поколение — иной вопрос, будет ли оно поддержано естественным отбором (или хотя бы допущено им к существованию). На этом начальном этапе эволюция вполне может быть скачкообразной. Правда, чтобы результаты такого «скачка» охватили крупные группы организмов, они должны пройти долгую, длящуюся десятками миллионов лет, «подгонку и дошлифовку». Судя по всему, в эволюции сосудистых растений это и произошло.

Знаменитый генетик Рональд Фишер (Ronald Aylmer Fisher) не зря сравнивал эволюцию с настройкой оптического прибора. Ничто не мешает человеку, сидящему за микроскопом, резко изменить расположение линз, повернув макровинт. Но если он хочет что-то увидеть, то ему неизбежно придется после этого постепенно адаптировать прибор к своему зрению, последовательно совершая мелкие, требующие обратной связи пошаговые движения сначала макро-, а потом и микровинтом. Этот процесс занимает время, но без него хорошего результата не достичь. Вот и эволюция устроена похоже.

Источник: P. Kenrick. Changing expressions: a hypothesis for the origin of the vascular plant life cycle // Philosophical Transactions of Royal Society B. 2018. V. 373. № 1739. P. 20170149. DOI: 10.1098/rstb.2017.0149.

Сергей Ястребов

Есть ли в водорослях ртуть

Морепродукты считаются одними из наиболее полезных продуктов питания. С ранних лет нам прививают любовь к рыбе, позже мы сами пичкаем организм полезными жирными кислотами, которых недополучаем из пищи. Но даже в этом полезном продукте спрятана серьезная опасность в виде ртути. Как вещество оказалось в рыбе/водорослях и может ли навредить человеку?

Ртуть — тяжелый токсический металл, который концентрируется и на суше, и в водных артериях. Это единственный металл, который находится в жидком агрегатном состоянии при комнатной температуре. Концентрация ртути в большей мере регулируется самой природой.

Львиная доля выбросов ртути спровоцирована вулканами, за остаток несет ответственность человечество — добыча золота, утилизация отходов, выплавка цветных металлов, сгорание угля.

Человеческий организм чувствителен к ртути. Необязательно быть золотоискателем или рабочим на электростанции, чтобы получить вредную дозу металла. Достаточно съесть блюдо из морского салата и морепродуктов.

Океаны и моря страдают от выбросов ртути в той же мере, что и воздух. В самой жидкости и ее органических соединениях, концентрация металла минимальна. Реальную опасность представляют обитатели водных артерий. Водоросли поглощают ртуть и ее соединения из жидкости.

Согласно простой цепочке биомагнификации, мелкая рыба поедает водоросль и заражается соединениями тяжелого металла. Заражению подвергаются все, кто стоит выше по пищевой цепи.

Чем опасна ртуть:

  • провоцирует неврологические патологии;
  • повышает риск развития болезни Альцгеймера и Паркинсона;
  • увеличивает риск сердечных приступов;
  • повышает артериальное давление и уровень холестерина;
  • провоцируют расстройства аутического сектора;
  • становится причиной депрессивных расстройств.

Кажется, что единственно верный вариант — полный отказ от морепродуктов. Но их польза гораздо значительнее возможного вреда. Необходимо тщательно подойти к выбору поставщика и проверке качества потребляемого товара. Чтобы максимально обезопасить свой организм, сведите потребление морепродуктов до 2-3 порций в неделю.

No related posts.

No related posts.

Использование в кулинарии

Главное использование ульвы – это салаты. Она сочетается как с другими водорослями, так и с овощами – огурцами, томатами, болгарским перцем. Заправка нужна яркая, лучше всего подойдет смесь растительного масла с лимонным соком или яблочным уксусом. Хорошо оттеняет вкус морского салата кунжут. Любители острого могут добавить маринованного лука или перца. Подмариновать можно и саму ульву. Тогда лучше ограничить компоненты салата теми, что имеют нейтральный вкус.

Сушеный и свежий морской салат добавляют в супы в качестве приправы, так же, как нори. Вяленая ульва напоминает чипсы, её, в отличие от красных водорослей, можно ничем не приправлять и дополнительно не обжаривать.

Ульва водорсоль

Применение в косметологии

Благодаря наличию в составе витаминов группы В и полисахаридов, которые по строению напоминают крахмал, морской салат обладает множеством полезных свойств, которые позволяют вернуть молодость коже. Косметические средства на основе ульвы:

  • стимулируют выработку коллагена, за счет чего разглаживаются морщины, кожа приобретает упругость;
  • благодаря витаминам улучшают питание кожи, восстанавливают проходимость сосудов, возвращая румянец, убирая отеки и воспаление;
  • смягчает и увлажняет верхний слой кожи (эпидермис);
  • помогает убрать отложения жира в неудачных местах;
  • укрепляет кожу, делая ее более стойкой к повреждающим факторам.

Укрепление и красота волос

Маски из морского салата могут применяться и для волос. Пюре из водорослей наносят на корни после мытья головы и оставляют как минимум на 2 часа. Такая маска помогает восстановиться коже головы и подпитывает корни. Это помогает ускорить рост волос и укрепить их.

Ульва водорсоль

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...