Borun-agro – ფერმერთა სახელმძღვანელო

      ფერმერთა სახელმძღვანელო

ვინსენტ ვან გოგის "მზესუმზირები" და მუტაციები

sunflower-dna

   მცენარეთა ბიოლოგების გუნდმა შეძლო იდენტიფიცირება იმ გენების, რომლებიც პასუხისმგებელნი იყვნენ ‘’გაორმაგებულ-ყვავილიანი’’ მუტაციების განვითარებაზე ვინსენტ ვან გოგის ნამუშევრების ციკლში – ‘’მზესუმზირები’’.

  ველური მზესუმზირა (Helianthus annuus) წარმოადგენს პატარა ყვავილების კომპოზიციას. ოქროსფერი სხივისებრი ყვავილები, რომლებიც მდებარეობს მზესუმზირის გულის გარშემო, წააგავს გრძელი პეტალის ფურცლებს, ახასიათებთ ორმხრივი სიმეტრია და არ წარმოქმნიან მტვერს, რისი წარმოებაც კი ევალებათ დისკის პატარა, რადიალური სიმატრიის მქონე ყვავილებს, რომლებიც განლაგებულია მზესუმზირის მუქ ცენტრში. ამ ორი ტიპის ყვავილების კომბინაცია კი ქმნის შთაბეჭდილებას ერთი დიდი ყვავილის, რაც მიმზიდველ სამიზნეს წარმოადგენს დამტვერავი მწერებისთვის.

  აღნიშნულ საკითხთან დაკავშირებით მცენარეთა ბიოლოგი ჯონ ბურკი კი ამბობდა, რომ ,,მცენარეთა ამ ოჯახის  წარმატება განისაზღვრებოდა ‘’ყვავილობის სტრატეგიით’’, რადგან ყვავილედების სიმეტრიის ცვლილებამ შესაძლოა გავლენა იქონიოს მცენარეებისა მათი დამამტვერიანებლების ურთერთობაზე. სწორედ, ამიტომაც დაინტერესდა ბურკი ვან გოგის უჩვეულო მზესუმზირებით.

  ის ამბობდა, რომ განსხვავებული შტრიხები, რაც შესამჩნევია მოყვავილე მცენარეების მრავალ სახეობაში, დაკავშირებულია ‘’CYC-ის მსგავსი’’ კლასის გენებზე, რომლებსაც შემდგომში CYCLOIDEA გენები ეწოდა. ‘’CYC-ის მსგავსი’’ გენები აკონროლებენ დნმ-ს ტრანსკრიფციას და გავლენას ახდენენ გერბერას (Gerbera) და სენეციოს (Senecio) გვარის ყვავილების მორფოლოგიის ჩამოყალიბებაზე. ეს უკანასკნელნი კი იმავე ოჯახს მიეკუთვნებიან, რასაც – მზესუმზირები. 

  გაორმაგებულ-ყვავილიანი მუტაციები ერთგვარად დიდი გენეტიკური გამოწვევაა, რაგდან მტვრის ნაკლები რაოდენობით წარმოქმნა ართულებს შთამომავლობის მიღებას. ამის გადასაფარად მკვლევრებმა დაიწყეს ველური მზესუმზირების შეჯარება გაორმაგებულ-ყვავილიან მუტანტებთან, მიღებულ შთამომავლობას კი მისცეს თვითდამტვერვის საშუალება. შთამომავლებს შორის გამოერია ახალი მუტანტი ‘’მილისებრი’’ ყვავილებით, რომლებსაც სახელი ცილინდრული ფორმის სტალაქტიდებთან მსგავსებს გამო შეურჩიეს. შემდგომში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს, რომ სხვაობა მუტანტ და ველურ მზესუმზირებს შორის განპირობებული იყო დნმ-ში HaCY2c გენის გამოვლენით. გაორმაგებულ-ყვავილიან მუტანტებში ფიქსირდებოდა გენის ერთჯერადი ინსერცია, მილისებრ ყვავილიან მცენარეებში კი გამოვლენა იყო ორჯერადი.

  სწავლების მიხედით, HaCY2c უფრო მეტად ექსპრესირდება გრძელსხივიან ყვავილებში. მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ გაორმაგებულ-ყვავილიანი მუტანტებში, სადაც გაზრდილი იყო  HaCY2c-ის ექსპრესია ყველა მცენარეულ ქსოვილში, დისკის ცენტრალური ყვავილები იყო უფრო გრძელსხივიანი. მილის ფორმის ყვავილედებიან მუტანტებში კი მეორედ გამოვლენილი მუტაციები აჩერებდა გენების ტრანსკრიფციას, რაც ხელს უშლიდა დამახასიათებელი სხივის ფორმის ყვავილების ჩამოყალიბებას.

  ბურკი ამბობდა, რომ გენი იყო ის მთავარი მოთამაშე, რაც განსაზღვრავდა დისკის მორფოლოგიას მზესუმზირებში. იმ შემთხვევაში როდესაც გენი აღმოჩნდებოდა არასწორ ადგილას, მზესუმზირის დისკი იფარებოდა სხივისებრი ყვავილებით.

  ამიტომაც მეცნიერებმა შექმნეს HaCY2c გენებზე დასაკვირვებლად ფილოგენეტიკური ხე მზესუმზირების ოჯახის განსხვავებული სახეობებისთვის. შედეგებში, როგორც მკვლებრები ამბობდნენ, არსებული მუტაციები ვითარდებოდა დამოუკიდებლად  და გავლენას ახდენდა ყვავილის ფორმის ჩამოყალიბებაზე, რაც ადასტურებდა მზესუმზირების ნათესაურ კავშირებს. 

  რადგანაც მზესუმზირების გამრავლება შესაძლებელია როგორც თვითდამტვერვით, ისე – ჯვარედინი დაამტვერვით, შეიძლება ითქვას, რომ მილისებრ ყვავილად მაფორმირებელი მუტაციები წარმოადგენდეს ერთგვარ ადაპტაციას. რადგანაც სხივისებრი ყვავილები არ წარმოქმნის მტვერს, მაგრამ იზიდავს დამამტვერიანებლებს, შეიძლება ითქვას, რომ მუტაცია წარმოადგენს უპირატესობას ისეთ გარემოში, სადაც მხოლოდ თვითდამტვერვის შესაძლებლობაა. ‘’როდესაც მცენარეები ახალ გარემოს ითვისებენ, სადაც არ არის ბევრი დამტვერავი – რატომ უნდა დახარჯო ენერგია სხივისებრი ყვავილების განვითარებაში, როდესაც დამატვერიანებლის მოზიდვის საჭიროებას არ არსებობს?’’ – რიჩარდ აბოტი, სან ადრეასის უნივერსიტეტის ბიოლოგიის პროფესორი.

  ამის საპირისპიროდ, გაორმაგებულ-ყვავილიანი მუტანტები, რომლებიც უკვდავყოფილ იქმნა ვინსენტ ვან გოგის შემოქმედებაში, იყო უიღბლო შემთხვევები, რადგან ასეთ მცენარეებს ექნებოდათ გამრავლების პრობლემები და ბუნებრივ პირობებში სელექცია მათ საწინააღმდეგოდ იმუშავებდა. ეს ყველაფერი კი, სავარაუდოდ, რენდომ მუტაციების შედეგი იყო.

  თუმცა სელექციონერებმა ამ მცენარეების გამრავლება მაინც განაგრძეს მათი გასაოცარი შესახედაობიდან გამომდინარე. მუტაციებმა კი, რაც, თავის მხრივ, ნაკლოვანებას წარმოადგენდა, გახსნა ახალი ხედვის კუთხე მზესუმზირების ოჯახის ევოლუციის ისტორიაში.


Shopping cart