Откуда этот смрад? Ученые раскрыли секрет зловония «трупного цветка»

Аморфофаллус титанический (Amorphophallus titanum) — гигантское тропическое растение. Его родина — индонезийский остров Суматра, но там оно было истреблено, и сейчас его можно увидеть только в оранжереях ботанических садов.

Аморфофаллус знаменит не только тем, что его цветок — один из самых крупных в мире, но и тем, что в период цветения, продолжающегося всего двое суток, он испускает страшное зловоние, напоминающее смесь запахов гниющего мяса, тухлых яиц и разлагающейся рыбы. За этот сбивающий с ног аромат, призванный привлекать опылителей — мух и жуков-могильщиков — аморфофаллус называют «трупным цветком».

До сих пор биологам было неясно, как именно растению удается генерировать свое зловоние. Кроме того, ученых интриговала еще одна совершенно уникальная для растений особенность «трупного цветка» — накануне цветения центральная часть соцветия, желтый початок, достигающий трех метров в высоту, начинает греться. Он разогревается до температуры, на 6,7 градусов Цельсия превышающей температуру окружающей среды, и весь период цветения выделяет тепло (этот процесс называется термогенез).

Профессору биологии Эрику Шаллеру и его коллегам из Дартмутского колледжа (США), статья которых опубликована в журнале PNAS Nexus, удалось раскрыть оба секрета аморфофаллуса: за зловоние цветка отвечают органические соединения серы, а за термогенез — биологический процесс, обычно встречающийся только у животных.

Ученые взяли для генетического и химического анализа образцы тканей цветка Морфи — 21-летнего аморфофаллуса, растущего в оранжерее Дартмутского колледжа. Эти растения цветут раз в пять-семь лет, поэтому образцы удалось собрать всего дважды — в 2016 и 2022 годах.

Анализ РНК показал, что в начале цветения в тканях початка набирают активность гены, связанные с «альтернативными оксидазами» — белками, являющимися растительными аналогами белков, отвечающих за термогенез в животных клетках. Кроме того, в этот период в тканях цветка активны гены, вовлеченные в транспорт и метаболизм серы.

Применение метода масс-спектрометрии, позволяющего изучить состав вещества, показало высокое присутствие в тканях метионина — серосодержащей аминокислоты, обладающей резким, зловонным запахом. Кроме метионина, исследователи обнаружили еще одного виновника специфического аромата аморфофаллуса — путресцин, органическое соединение, отвечающее за запах гниения, падали, разлагающейся плоти.

Профессор Шаллер планирует продолжить разгадывать загадки Морфи. Например, он надеется выяснить, что запускает цикл цветения «трупного цветка», а также синхронизируют ли несколько растений свои графики цветения, чтобы увеличить шансы на опыление.