Растения - "альбиносы". Растения - "альбиносы" Новое от пользователей

Отзвуки прошедшего лета надолго останутся в памяти, а в блоге сочинения на тему: " Как я провел лето", - не будет, но несколько постов о том, что этим летом было самым ярким, обязательно появится. В ближайшем посте расскажу о том, как я попал на фестиваль охотничьей культуры в Польше, чем был восхищен и что нового узнал, а сегодня хочу рассказать об одном аномальном явлении, которое редко, но встречается. Конечно, все слышали о животных-альбиносах, но оказывается альбинизм встречается и среди растений. На снимке именно растение-альбинос, название которого могу только предположить, но это явление встречается у разных растений. Приходилось видеть хрен-альбинос, но сфотографировать не пришлось, а здесь фотоаппарат был под рукой, дальше расскажу подробнее, что встретил и что узнал.

Каждое лето мы встречаем что-то необычное, в прошлом году в посте " " поделился фотографией цветущей акации в августе-месяце. А этим летом встретил растение-альбинос. Обидно, что мы часто не замечаем чего-то интересного и необычного, а когда замечаем, то не имеем возможности это запечатлеть должным образом. Признаюсь, что растение-альбинос я встретил на территории Литвы, недалеко от литовско-белорусской границы, время было вечернее, очень торопился, но успел сделать несколько кадров, лучший из которых размещаю в блоге. Извините за качество, самому теперь довольно трудно рассмотреть детали этого растения, чтобы точно определить его название, но попытаюсь это сделать.

Растение точно принадлежит к классу друдольных, семейству сложноцветных или астровых, а вот с определением вида проблема. Это может быть одна из разновидностей бодяка (лат. Cirsium) или чертополоха (лат. Carduus). Данные растения очень похожи и различать их проще всего в стадии цветения, но растения-альбиносы цветут очень редко. Опытный ботаник мог бы определить вид по форме листьев и стеблей, сам же таковым не являюсь. Биология и ботаника одни из моих давних увлечений, не основанные на глубоких знаниях, поэтому все, что будет сказано ниже основано, как говорится, с точки зрения банальной эрудиции и сравнительного анализа разных источников информации, зачастую попавшейся в Интернете.

Растения, у которых проявился ген Альбинизм, блокирующий синтез пигментов в гомозиготном состоянии, живут недолго, не оставляют потомства. Более длительный период растения-альбиносы могут жить за счет семядолей (первых зеленых листьев). Ген Альбинизм рецессивный, т. е. подавленный, но если скрестить два растения, несущие его скрыто, то одно из четырех полученных растений, будет лишено зеленой окраски. У многих растений в качестве видовых признаков выступают естественные белые цветки. Такие растения не являются альбиносами. Очень редко в природе встречаются случаи частичного альбинизма, когда белую окраску приобретают лепестки или чашечки околоцветника, весь цветок или соцветие, а также отдельные участки листьев.

В природе существуют растения с наличием гена Альбинизм, но не являющиеся альбиносами. Это пестролистные растения, у которых неравномерная окраска образует своеобразный рисунок в виде неравномерных пятен, полос, колец или других форм. Ярким примером такого растения можно назвать хлорофитум (лат. Chlorophytum), который очень часто встречается в комнатном цветоводстве. Думаю, что всем знакомо это растение, которое совсем запутало ученых, его рантше относили к семейству лилейных, а теперь ученые начинают относить к спаржевым, а также агавовым. Ниже делюсь снимком хлорофиткма, который растет у меня дома, извините за качество фотографии, делал веб-камерой.
Вот и все, что коротко хотел рассказать о растениях-альбиносах, если кого-то заинтересовало это явление, то попробуйте самостоятельно найти более подробную информацию, а если кто-то встречался с альбиносами среди растений - расскажите о встрече в комментариях. Удастся ли встретиться еще с подобными растениями-альбиносами - неизвестно, а вот выращивать дома можно что-то всегда, что создаст необычную отличающуюся от других обстановку, как впрочем и заменить обыкновенный пол на наливные полы 3D . Не слышали о таких? Рекомендую перейти по ссылке и посмотреть, что представляет собой новая технология современного пола.

Вариегатность – наличие у растений наряду с обычными клетками наличие клеток-мутантов с измененным генетическим составом. Такие клетки не способны синтезировать хлорофилл, поэтому являются бесхлорофилльными. Растения, обладающие такими клетками, называются вариегатными растениями. Рисунок светлых пятен может иметь разную форму: неправильную, в форме колец и др. Пятна могут располагаться по всему листу, или по его краю, или вдоль прожилок.

Вариегатные (пестролистные) растения очень популярны в декоративном использовании. Но выращивать их сложнее обычных растений того же вида. Ведь их бесхлорофилльные клетки живут за счет клеток с нормальным генетическим составом, что ослабляет вариегатное растение.

Со временем вариегатность у растения может исчезать, и оно обретает обычную для вида окраску. Для сохранения ценной декоративной пестролистности растениям обеспечивают качественный уход, необходимый состав почвы, своевременный полив. Выращивают вариегатные растения на достаточно освещенном месте, избегают внесения чрезмерных доз азотных удобрений.

Вариегатные растения сложнее размножить. В культуре пестролистные растения обычно размножают черенкованием, так как при размножении семенами пестролистность часто не передается потомству. Неудивительно, ведь в природе такие химеры - редкое явление. В результате естественного отбора ослабленные растения не дающие потомство вырождаются.

Вообще альбинизм редок среди растений. В специальной литературе как на исключение из правил указывается наличие белых цветков у иван-чая и василька фрагийского. Именно с подобными аномалиями пришлось встречаться исследователям в экспедициях за последние десять полевых сезонов, проведенных в различных регионах северо-запада европейской части России.

" – Словения)

Растения-альбиносы цветут крайне редко. Отсутствие хлорофилла – не единственная мутация, которая случается с ними. Многие из них стерильны, а если нет, то трудно найти пару для перекрестного опыления. Вот некоторая статистика всхожести семян из наших наблюдений:

– группа наследственных патологий, характеризующихся нарушениями или полным отсутствием пигментации кожи, волос, радужной оболочки глаза. Основными симптомами заболевания является очень светлая кожа и волосы, голубой или красноватый цвет глаз, в ряде случаев могут быть нарушения зрения. Диагностика альбинизма производится на основании настоящего статуса пациента, а также генетических исследований. Специфического лечения альбинизма на сегодняшний день нет, используют паллиативную терапию (коррекция зрения), а также существует ряд рекомендаций больным, как вести себя на солнце, защищать кожу и снизить вероятность осложнений.

МКБ-10

E70.3

Общие сведения

Альбинизм – совокупность генетических патологий, при которых нарушаются процессы формирования или накопления пигмента меланина в клетках кожи, ее придатков, радужной оболочке и сетчатке глаза. Это состояние известно с древних временен, поражает лиц любой национальности или расы. Однако частота встречаемости альбинизма отличается у разных народностей – она составляет от 1:10000 до 1:2000000. Также этот показатель неодинаков для разных форм заболевания, которые в последние годы классифицируются по генетическим признакам. Ранее выделяли всего две формы альбинизма (глазную и кожно-глазную), хотя современная генетика различает, по меньшей мере, семь различных типов патологии. Кроме того, существует ряд наследственных заболеваний, симптомокомплекс которых, помимо всего прочего, включает в себя и альбинизм – например, синдром Чедиака-Хигаси, болезнь Германского-Пудлака.

Причины альбинизма

Основная причина развития альбинизма – нарушения метаболизма аминокислоты тирозина, и, как следствие, полный блок или ослабление синтеза и отложения пигмента меланина. К этому состоянию могут привести различные мутации генов, которые прямо или косвенно участвуют в процессе образования меланина. Например, наиболее тяжелая форма альбинизма – глазокожная 1А – обусловлена сложной мутацией гена alb-OCA1, расположенного на 11-й хромосоме. Он кодирует последовательность фермента тирозиназы, и при nonsense-мутациях его производство в организме полностью останавливается. В результате образование меланина также полностью прекращается, что и становится причиной тяжелого глазокожного альбинизма. Наследуется это состояние по аутосомно-рецессивному механизму.

Другой тип этого заболевания – глазокожный альбинизм 1В - обусловлен нарушением того же гена alb-OCA1, однако при этом его функционирование продолжается. С данной патологией ассоциировано более 50-ти мутаций вышеуказанного гена, каждая из которых в разной мере влияет на активность тирозиназы. Поэтому выраженность симптомов при глазокожном альбинизме 1В также очень вариабельна – от почти полного отсутствия меланина в тканях до слегка более светлого оттенка кожи и волос. В ряде случаев больные с такой формой патологии способны загорать, у них с возрастом темнеют волосы, могут появляться пигментные невусы. Интересным подтипом данного заболевания является температурно-чувствительный альбинизм, при котором активность тирозиназы резко падает при температуре свыше 37 градусов. Это приводит к тому, что пигментация сильнее проявляться на более холодных участках тела – кисти, стопы. Тогда как голова, глаза, подмышечные впадины часто остаются практически без пигмента.

Глазокожный альбинизм типа 2 является наиболее распространенной разновидностью данной патологии. Однако при этом генетические нарушения не затрагивают синтез тирозиназы, который сохраняется на достаточном уровне, активность и структура фермента также не страдают. Альбинизм такого типа обусловлен мутацией гена, расположенного на 15-й хромосоме. Предположительно, он кодирует протеин (Р-белок) мембраны меланосом, который отвечает за транспорт тирозина. При этой форме альбинизма проявления дефицита меланина также очень вариабельны, к тому же, пигментация может усиливаться со временем. Причины такого явления до сих пор не выяснены. Наследуется глазокожный альбинизм типа 2 по аутосомно-рецессивному типу.

Другая форма заболевания, глазокожный альбинизм типа 3 встречается почти исключительно у негроидной расы. При нем генетическими исследованиями выявлены мутации гена TRP-1, расположенного на 9-й хромосоме. Аналогичный ген у мышей отвечает за коричневую окраску шерсти, его функции у человека достоверно неизвестны. Предполагается, что он контролирует образование черной фракции меланина (эумеланина), а нарушение его структуры ведет к преимущественному синтезу коричневой разновидности пигмента. Как и другие глазокожные формы альбинизма, тип 3 передается по аутосомно-рецессивному механизму.

Каждый тип альбинизма характеризуются не только исчезновением меланина из кожи и ее придатков, но и зрительного аппарата глаза – радужной оболочки и пигментного слоя. Это приводит к нарушениям рефракции и прозрачности роговицы, астигматизму и косоглазию , фовеолярной гипоплазии сетчатки. Имеются формы альбинизма (так называемые глазные типы), которые характеризуются только поражением органов зрения. Наиболее распространенная форма глазного альбинизма передается по рецессивному типу и сцеплена с Х-хромосомой. Она обусловлена мутацией гена GPR143, кодирующего рецептор к G-белку меланоцитов глаз. В результате этого нарушаются процессы формирования меланосом, что и становится причиной развития глазного альбинизма. В 1970-м году была также выявлена аутосомно-рецессивная форма этого заболевания, однако патогенез данного типа до сих пор не определен – часть (14%) таких больных имели мутации гена alb-OCA1, другие (36%) – нарушения в гене Р-белка. Почти у половины пациентов с аутосомно-рецессивным глазным альбинизмом выявить генетическую причину заболевания не удалось.

Классификация альбинизма

Ранее все случаи альбинизма разделяли только по фенотипическим проявлениям – полный и неполный. К первому относились все типы глазокожного альбинизма, которые характеризуются выраженными нарушениями пигментации глаз, кожи и ее придатков. К неполным формам относили глазные типы заболевания, а также те разновидности патологии, которые приводили к пятнистости кожи. В настоящее время чаще используют генетическую классификацию, в рамках которой выделяют такие виды альбинизма:

1. Глазокожный альбинизм тип 1А – его причиной выступает nonsense-мутация гена alb-OCA1, которая попросту «выключает» его экспрессию. В результате этого полностью останавливается синтез тирозиназы в организме.
2. Глазокожный альбинизм тип 1В – так же, как и в предыдущем случае, он обусловлен мутациями гена alb-OCA1, однако при этом его экспрессия возможна. В результате синтезируется дефектный фермент тирозиназа с разной степенью активности. Выраженность проявлений такого альбинизма зависит от типа мутации гена.
3. Температурно-чувствительный глазокожный альбинизм – является разновидностью типа 1В, характеризуется изменчивой активностью тирозиназы, которая зависит от температуры. Кожные проявления умеренные, тогда как офтальмологические нарушения могут быть значительно выражены. Данные особенности такого альбинизма обусловлены более высокой температурой глаз – следовательно, тирозиназа в них менее активна.
4. Глазокожный альбинизм тип 2 – вызван мутацией гена, кодирующего Р-белок, являющийся элементом мембраны внутриклеточных меланосом. В результате транспорт тирозина в клетке нарушается, и синтез меланина не происходит даже при нормальной активности тирозиназы.
5. Глазокожный альбинизм тип 3 – является следствием мутаций гена TRP-1, который, предположительно, контролирует образование эумеланина. Встречается только у африканцев, вызывает развитие коричневой окраски кожи и волос и умеренные офтальмологические нарушения.
6. Глазной альбинизм рецессивный и связанный с Х-хромосомой . Он обусловлен мутацией гена GPR143, отвечающего за некоторые элементы внутриклеточной передачи информации.
7. Аутосомно-рецессивный глазной альбинизм – его пока не удалось связать с конкретными генетическими нарушениями. Предполагается, что часть случаев такого заболевания является глазными формами глазокожных типов патологии – 1В и 2.

Даже в пределах одного генотипа альбинизма возможны значительные различия в степени выраженности симптомов. Это связано с тем, что мутации разного типа неодинаково влияют на выработку меланина.

Симптомы альбинизма

К главным проявлениям альбинизма относят бледность кожных покровов, особенно заметную при рождении больного ребенка. Нередко кожа имеет розоватый оттенок из-за просвечивающихся кровеносных сосудов, глаза при рождении голубые, но в некоторых ракурсах также могут иметь красноватый цвет. В дальнейшем, в процессе роста, симптомы альбинизма могут несколько изменяться в зависимости от типа заболевания. При типе 1А, который является наиболее тяжелым, синтеза меланина в организме не происходит вообще, поэтому у больного пожизненно сохраняется белый цвет кожи и волос и голубые глаза. Альбинизм типа 1В характеризуется быстрым накоплением в волосах желтого пигмента, поэтому они принимают светло-соломенный цвет, часто с возрастом происходит пигментация ресниц и роговицы глаз.

Температурно-чувствительный альбинизм часто проявляется своеобразным распределением меланина – нормальная пигментация наблюдается на конечностях, тогда как кожа головы остается бледной, волосы также сохраняют белый цвет. Глаза по причине повышенной, нежели на конечностях, температуры остаются у таких больных голубого цвета. Значительной переменчивостью симптомов характеризуется и альбинизм типа 2 – от почти полного отсутствия пигментации до незаметного посветления кожи и волос. Также для такой формы заболевания часто характерно улучшение синтеза меланина с возрастом – начинают темнеть волосы, появляться веснушки, возникать загар. Однако с пребыванием на солнечном свете необходимо быть осторожным – кожа больных альбинизмом крайне чувствительна к ультрафиолетовому облучению, легко возникают ожоги кожи и фотодерматиты .

Характерным симптомом альбинизма является нарушение остроты зрения у больных и другие офтальмологические изменения. Снижение зрения тем выраженнее, чем слабее синтезируется в организме меланин, особенно в роговице и пигментном слое сетчатки. Кроме этого, частыми спутниками альбинизма являются косоглазие, астигматизм, нистагм , которые возникают сразу при рождении или в первые годы жизни. При глазных формах заболевания подобные симптомы проявляются без нарушения пигментации кожи и волос. Из-за отсутствия защитного слоя меланоцитов у больных альбинизмом часто возникает светобоязнь, иногда переходящая в дневную слепоту .

Диагностика альбинизма

Определение альбинизма во многих случаях возможно сразу же после рождения больного – дерматолог , оценивая состояние пигментации кожи и волос способен выявить заболевание и приблизительно узнать его разновидность. Дальнейшее наблюдение у этого специалиста необходимо для мониторинга течения патологии и для профилактики возможных осложнений – например, рака кожи. Врач-офтальмолог при альбинизме нередко выявляет прозрачность радужной оболочки, у взрослых больных часто определяется гипоплазия сетчатки в области желтого пятна. Фовеолярный рефлекс резко снижен или отсутствует. У лиц с неполным альбинизмом на глазном дне часто обнаруживаются очаги депигментации. Обнаруживаются и другие нарушения зрения – нистагм, астигматизм, миопия .

Для подтверждения диагноза и уточнения типа патологии врач-генетик может назначить секвенирование ассоциированных с ней генов. Также важную роль играет составление наследственного анамнеза, возможна генетическая диагностика родственников больного для выявления носителей дефектных генов. Редким и дорогостоящим методом диагностики альбинизма является определение тирозиназной активности в тканях (например, в волосяных фолликулах), но это позволяет несколько уточнить прогноз заболевания. Чем лучше сохранена активность этого пигмента в тканях, тем ниже выраженность других симптомов этой патологии. Дифференциальную диагностику альбинизма следует проводить с другими наследственными патологиями, которые сопровождаются сходными кожными и офтальмологическими симптомами. В первую очередь это синдромы Чедиака-Хигаси и Германского-Пудлака, Х-сцепленный ихтиоз , микрофтальмия, болезнь Каллмана.

Лечение и прогноз альбинизма

Специфического лечения альбинизма на сегодняшний день не существует, разработаны лишь профилактические мероприятия, позволяющие улучшить качество жизни больного. Для сохранения существующего уровня зрения необходима защита глаз от солнечного света – это достигается ношением специальных солнцезащитных очков или контактных линз. Появления на ярком солнце необходимо избегать или же защищать кожу специальными кремами и лосьонами. Если придерживаться этих рекомендаций, то в целом прогноз альбинизма благоприятный – больные могут прожить долгую и полноценную жизнь. При этом необходимы регулярные консультации дерматолога и офтальмолога – для профилактики осложнений, таких как

На четыре сотни километров от границы с Орегоном до самого Биг-Сура, воспетого Миллером и Керуаком, раскинулись величественные калифорнийские секвойные леса. И среди высочайших вечнозеленых деревьев то тут, то там встречаются «призраки леса» – белохвойные и малорослые секвойи-альбиносы, о которых еще индейцы слагали легенды. Конкретные места их произрастания не разглашаются, чтобы к ним не понабежало туристов и не понарубило себе сувениров, ну и от браконьеров чтобы защитить. Но «древесный следопыт» Зейн Мур, аспирант-ботаник Калифорнийского университета в Дейвисе, знает их локации, как никто другой. Вместе с лесоводом Томом Стейплотоном он разыскал уже порядка четырехсот «деревьев-призраков».

Ботаник Зейн Мур торчит среди альбиносов-малоросликов. Фото: Zane Moore.

Секвойи могут контролировать потоки своих сахаров, объясняет Зейн Мур. В любой момент здоровое дерево может перестать кормить своих бледных родственников и попросту убить. Но этого не происходит: они продолжают делиться своими ресурсами с теми, кто их не производит. И этому должно быть какое-то научное объяснение. Должна быть какая-то выгода от этой полуживой белобрысой приблуды, заключает ботаник.

Чтобы выяснить, что к чему, Мур и Стейплтон сфокусировали внимание на редкой разновидности альбиносов-химер, у которых встречаются как нормальные зеленые ветви, так и мутантские белые и желтые, либо – еще реже – зеленая и белая хвоя располагается на одних и тех же веточках. Таких секвой известно всего десять. «Мы смотрели зеленые и белые листья, растущие максимально близко друг к другу, – говорит Мур. – Я ожидал, что альбиносные ткани будут отличаться от зеленых». Но чего он не ожидал, так это того, что белые побеги не только сосут сахара из нормальных соседей, но и забирают вредные токсины – то есть травят самих себя!

То, что когда-то началось со случайной мутации, затем закрепилось в качестве своеобразной адаптации к стрессовым условиям, полагает Зейн Мур. «Мы с Томом заметили, что секвойи-альбиносы чаще встречаются вблизи областей высокого антропогенного воздействия, – говорит он. – Хвоя быстро отрастает, накапливает токсины и отмирает, и это повторяется регулярно». Отвалы шахт, всякие отходы, удобрения, продукты сжигания угля, свинцовые краски и бензин – вот лишь некоторые источники токсичных тяжелых металлов. Если гипотеза верна, то прививка альбиносов к зеленым секвойям в таких переходных зонах могла бы смягчить ущерб, наносимый лесной экосистеме человеческой деятельностью.

Проверить предположение можно в контролируемой среде – поставить побеги в раствор с высокой концентрацией никеля и посмотреть, лучше ли растут зеленые секвойки в присутствии альбиносов-симбионтов. «Если так, то это было бы просто замечательно, – говорит Мур. – Я думаю, очень часто все воспринимают растения как нечто само собой разумеющееся. Мне нравится смотреть на растение и размышлять о том, что для объяснения его зелености требуются сотни и тысячи слов, и тем не менее мы до сих пор не знаем всего, что нужно об этом знать. Даже мне это раскрывает глаза и позволяет по-настоящему восхититься каждым растением, которое я вижу».

Текст: Виктор Ковылин. По материалам: Earth Touch News
Фото на главной странице: Greg Stafford