• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.12.2025, 10:59
Максим Абдулаев
4,4 тыс

У растений обнаружили механизм бурения плотного грунта по принципу промышленных труб

Международная группа биологов изучила механизм, который позволяет корням риса расти сквозь плотный грунт. Оказалось, растение перестраивает структуру своих клеток: внутренние слои корня становятся мягче и расширяются, а внешняя оболочка остается жесткой. Такая конструкция придает корню устойчивость и силу, необходимую для роста в сложной почве.

Корни риса в нормалной (вверху) и уплотненной (внизу) почве / © Zhang, J., Liu, Z., Farrar, E.J. et al.

Тяжелая сельскохозяйственная техника уплотняет почву. В плотном грунте корням растений трудно расти вглубь, а это снижает урожайность. Ранее было известно, что в плотной земле корни перестают удлиняться и начинают утолщаться. Сигналом для этого служит газ этилен, который скапливается вокруг кончика корня из-за плохой вентиляции в плотной земле. Однако до сих пор ученые не понимали, как именно этилен меняет физические свойства корня на клеточном уровне.

Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, создали мутантные линии риса с измененной активностью генов, отвечающих за синтез целлюлозы и реакцию на гормоны. Рост корней в почве разной плотности наблюдали с помощью рентгеновской компьютерной томографии, а жесткость и толщину клеточных стенок измеряли методом атомно-силовой микроскопии.

Выяснилось, что ключевую роль в адаптации играет белок OsARF1. Этилен активирует этот белок, который, в свою очередь, подавляет работу генов синтеза целлюлозы (CESA).

Это подавление происходит избирательно — только во внутренних тканях корня (коре). Из-за нехватки целлюлозы стенки внутренних клеток становятся тоньше и эластичнее. Корень раздувается вширь. Причем внешний слой клеток (эпидермис) этот процесс не затрагивает: он остается толстым и жестким.

Ученые сравнили эти изменения корней с инженерными принципами проектирования труб. Сочетание жесткой внешней оболочки и расширяющейся под давлением сердцевины придает корню необходимую осевую устойчивость. «Эффект трубы» предотвращает сплющивание или изгиб корня, позволяя ему работать как клин, раздвигающий частицы земли.

Растения обладают активным механизмом модификации собственных тканей в ответ на физические препятствия. Понимание цепочки «этилен — белок OsARF1 — клеточная стенка» дает селекционерам инструмент для создания новых сортов риса и других культур. Такие растения смогут эффективнее развивать корневую систему и приносить высокий урожай даже на полях, уплотненных тяжелой техникой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор пишет про зоологию, палеонтологию и другие науки о живом. Интересуется тем, как люди исследуют мир.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
23 февраля, 10:00
Evgenia Vavilova

Оказалось, что насекомые активно избегают влажных поверхностей.

24 февраля, 11:06
Игорь Байдов

В середине прошлого века археологи обнаружили в Сербии братскую могилу, где покоились останки 77 человек, погребенных более 2800 лет назад. Долгое время ученые полагали, что люди умерли во время эпидемии. Однако авторы нового исследования провели генетическую экспертизу и выяснили, что на самом деле они стали жертвами массовой резни. Убийцы действовали неслучайно: охотились не на воинов, а на женщин, подростков и младенцев.

24 февраля, 10:59
НИУ ВШЭ

Эксперты НИУ ВШЭ проанализировали цифровые следы студентов и впервые показали, что итоговые оценки зависят от личного стиля прохождения онлайн-курса. Сбалансированный тип учеников оказался успешнее традиционного и практико-ориентированного. Результаты работы помогут в создании адаптивных индивидуальных образовательных систем.

21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

23 февраля, 10:00
Evgenia Vavilova

Оказалось, что насекомые активно избегают влажных поверхностей.

22 февраля, 10:18
Игорь Байдов

Во время обследования почти 900 собак ученые выявили 12 пород, склонных к брахицефалическому обструктивному синдрому дыхательных путей, который может ухудшать сон и влиять на переносимость физических нагрузок. Авторы нового исследования выяснили, что список пород, предрасположенных к серьезным нарушениям дыхания, куда шире, чем считалось ранее.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно