• 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
13 апреля, 10:19
Максим Абдулаев

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

13 апреля, 12:27
Evgenia Vavilova

Научное сообщество подходит к созданию квантовых компьютеров с разных сторон. В этой гонке технологий даже нежелательный эффект, сопровождающий еще ненайденную частицу, может стать частью вычислительной логики.

14 апреля, 08:40
Любовь С.

Астрономы впервые получили одно из наиболее убедительных доказательств существования самых первых звезд во Вселенной. Именно такие объекты могли запустить химическую эволюцию космоса и привести к появлению галактик, планет и в итоге жизни.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

13 апреля, 10:19
Максим Абдулаев

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[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
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

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