Ученые нашли на картине Ван Гога подсолнухи-мутанты

На картинах из знаменитой серии Ван Гога "Подсолнухи", созданной во французском Арле в 1988–89 гг., можно видеть необычные цветы: их центральный диск почти исчезает под "мохнатой" желто-оранжевой порослью. Обычно у цветка подсолнечника мы видим темный круг в центре и крупные золотые лепестки по краям. Но то, что явлено Ван Гогом, вовсе не артистическая вольность, а мутантная разновидность, и ученым из Университета Джорджии (США) удалось выяснить, что за мутация вызывает такую форму цветка, передает Компьюлента.

Строго говоря, цветок подсолнечника в действительности вовсе не то, что мы думаем: большой солнцеобразный диск представляет собой сложный комплекс множества цветков двух видов. Одни из них сидят по краям диска, у них длинные лучеобразные лепестки, и они не производят пыльцу. Другие заполняют центр диска, они невзрачны на вид, но именно они дают начало семенам. Вместе они кажутся единым цветком, крупные размеры и яркая корона которого привлекают опылителей. Исследователи решили узнать, не является ли причиной изменений цветка мутации в генах CYC. Семейство этих генов кодирует факторы транскрипции, которые влияют на строение цветков у других родов астровых, родственных подсолнечнику. Но как эти гены работают у самого подсолнечника, ученые представляли себе плохо.

Необычные вангоговские подсолнухи с почти отсутствующим центральным диском должны быть крайне невезучи в размножении: ведь у них преобладают бесплодные длиннолепестковые цветки, и привлеченным опылителям у таких растений просто нечего опылять. Чтобы получить подсолнух "как у Ван Гога", генетики скрещивали обычный подсолнух с полумутантным, то есть с таким, у которого "мохнатость" центрального диска была не вполне выражена. Такие не до конца мутантные растения еще могли как-то выживать и давать потомство. В результате ученые получили два вида мутаций: одни подсолнухи были, как на картинах Ван Гога, а другие, наоборот, с чрезмерно развитым центральным диском и сильно уменьшенной короной.

Обе формы были обязаны своим появлением мутациям в гене HaCYC2c. Известно, что этот ген чрезвычайно активен в краевых, привлекающих цветках подсолнуха. Оказалось, что в "вангоговских" цветках HaCYC2c приобретает вставку, с которой он начинает интенсивно работать во всех тканях растения. И даже те цветки, которые предназначены для формирования семян, превращаются в длиннолепестковые и бесплодные. Но если ген HaCYC2c получит вторую вставку-мутацию, то она, наоборот, подавляет его активность, и мы получаем подсолнух с невзрачной короной, зато богатый семечками.

Подсолнечник способен к самоопылению, и, как полагают ученые, подавление работы гена HaCYC2c важно тогда, когда опылителей мало, когда растение приходит на новые территории, где его никто не знает. В этом случае нет нужды тратиться на цветки-аттракторы, лучше заняться самоопылением с наибольшим количеством цветков с пыльцой. Что же до мутации, которую обессмертил гений, то она, по-видимому, никакой адаптивной нагрузки не несет, появляется случайно и быстро вымывается из популяции. Цветки с такой мутацией размножаются с трудом — если только речь не идет о бесчисленных репродукциях и копировании легендарной серии картин.