Ученые раскрыли секреты трупного цветка
Аморфофаллус титанический, или «трупный цветок», известен своим резким запахом, напоминающим запах разлагающейся плоти. Этот редкий и необычный запах привлекает толпы посетителей в ботанические сады, а также вызывает интерес ученых.
Группа биологов Дартмутского колледжа во главе с профессором Эриком Шаллером провела подробное исследование этого уникального растения, чтобы понять генетические механизмы, которые приводят к выработке тепла и запаха во время цветения. В ходе работы специалисты впервые выявили, что в формировании зловонного аромата участвует органическое соединение путресцин, которое обычно образуется при разложении животных тканей.
Для анализа ткани цветка и оценки его генетических и химических процессов ученые воспользовались цветением 21-летнего экземпляра аморфофаллуса по имени Морфи, который растет в оранжерее Дартмутского колледжа.
Трупный цветок отличается тем, что цветет крайне редко — один раз в 5−7 лет, и его цветение длится всего несколько ночей. «Это редкое и короткое явление, поэтому у нас есть лишь небольшое окно для его изучения», — объясняет Шаллер. Когда Морфи зацвел в 2016 году, исследователи взяли образцы тканей из разных частей цветка, включая его центральный стержень — спадикус, который нагревается и источает сильный запах, привлекая мух и жуков-падальщиков, выполняющих роль опылителей.
Термогенез, или способность растения производить тепло, наблюдается редко. В процессе термогенеза центральная часть спадикуса может нагреваться на 20° выше окружающей температуры. Исследование показало, что во время нагрева активируются гены, связанные с белками-оксидоредуктазами, а также гены, ответственные за транспорт серы и ее метаболизм.
Секвенирование РНК, проведенное лабораторией Шаллера, позволило обнаружить повышенный уровень аминокислоты метионин, которая является предшественником серосодержащих соединений, испаряющихся при нагревании и создающих резкий запах. Составляющая аромата — путресцин, найденный в тканях растения, оказалась неожиданной находкой. Это вещество, также встречающееся в тканях погибших животных, усиливает «трупный» аромат цветка, который необходим для привлечения насекомых-опылителей.
Таким образом, исследователи не только определили процессы, ответственные за выделение запаха, но и выяснили, какие именно части цветка играют ключевую роль в создании этого зловонного «букета». Команда планирует продолжить работу и выяснить, что именно запускает механизм цветения у этого уникального растения и синхронизируют ли цветы свои «трупные» ароматы для усиления привлечения опылителей.
Ранее группа ученых обнаружила нестандартный механизм распространения пыльцы у растений.
