Першим автором статті був її докторант Чі-У Ву. Альтруїстична поведінка тварин вже добре задокументована вченими. Прикладів багато. Собаки, які доглядають за осиротілими кошенятами. Шимпанзе, що діляться їжею. Або дельфіни, які м’яко штовхають пораненого сусіда на поверхню, щоб дихати. Результати згаданої команди тепер вказують на те, що певний альтруїзм можна сказати і про деякі рослини.
Вони стосуються кукурудзи. Кожне її запліднене насіння - зерно - містить "братів і сестер". З одного боку, ембріон, а з іншого боку, зберігаюча або живильна тканина, іменована ендоспермом. Він постачає різні речовини до зростаючого ембріона. Члени команди порівнювали ріст та поведінку ембріонів та тканин ендосперму в насінні, у яких були однакові мати та батько, із ростом та поведінкою ембріонів та тканин ендосперму у різних батьків.
"Ембріони з однаковими матір'ю та батьком, як і тканини ендосперму в їх насінні, мали значно більшу вагу, ніж ембріони з тією ж матір'ю, але з іншим батьком. Ми виявили, що тканина ендосперму, яка не має такого самого батька, як ембріон, не забезпечує стільки їжі для ембріона. Очевидно, він працює менш кооперативно ", - сказала Памела Діггелова.
Вона нагадала про попередні дослідження, згідно з якими рослини, маючи обмежені ресурси, можуть вибірково утримувати поживні речовини у менш цінних нащадків. Нове дослідження було першим, що вивчало можливість співпраці між братами та сестрами в межах нащадків рослин.
"Одним з найосновніших законів природи є те, що коли ви станете альтруїстом, нехай він буде близьким до ваших родичів. Оскільки альтруїзм розвивається лише тоді, коли адресат є близьким родичем. Ну, а коли тканина ендосперму передає всю свою їжу ембріону, а потім гине сама, що може бути більш альтруїстичним? »- сказав член команди Вільям Фрідман з Гарвардського університету в Кембриджі та дендропарку Арнольда в Бостоні (обидва - Массачусетс, США).
Відтворюючи кукурудзу, вона працює наступним чином. Чоловічі квітки у верхній частині рослин парами через окремі трубочки направляють пилкові зерна до маленьких стеблинок на стеблах, покритих дрібними волокнами. Це так зване подвійне запліднення. Коли два пилкових зерна зустрічаються з однією клітковиною, результатом є насіння, що містить ембріон та тканину ендосперму.
Кожен зародок міститься рівно в одному зерні кукурудзи. Команда скористалася надзвичайно рідкісним феноменом рослин, так званим гетерозаплідненням. Окреме зерно удобрюється двома різними батьками. Як і з іншими культурами, розведення кукурудзи продовжується з часу його одомашнення в Мексиці, можливо, 9000 років тому. Це також породило яскраво забарвлені калюжі «індійської кукурудзи» з червоними, фіолетовими, синіми та жовтими зернами. Вони полегшили вченим відстеження батьківства зернових.
Протягом трьох років Чі-Чи Ву відбирав окремі зерна із понад 100 таких лушпинь та реєстрував їх параметри, включаючи вагу. Більшість зерен мали однакові кольори ембріона та тканини ендосперму, що вказує на те, що вони мали однакові матір та батька, але в деяких зернах вони відрізнялися кольором, наприклад, фіолетова зовнішність із жовтим ембріоном. Такі зерна дійсно були рідкістю, значно менше 1 на 100. Тканина ендосперму має велике значення для харчування людини. У формі кукурудзи, рису, пшениці та інших зерен вона забезпечує нам близько 70 відсотків калорій.
“Тканина насіння квітучих рослин живить світ. Якби не було квітучих рослин, не було б і нас », - сказав Вільям Фрідман. Члени команди опублікували ці висновки заздалегідь в Інтернеті у Збірнику матеріалів Національної академії наук.