• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20 мая
Игорь Байдов
2 453

Орхидеи показали признаки «родительской заботы»

3.8

Протокормы некоторых видов орхидей не содержат хлорофилл — важный для фотосинтеза компонент. По идее эти проростки не должны «добывать» себе пропитание, но они это делают. Ботаники долгое время не знали как. Наконец, группа ученых из Великобритании ответила на этот вопрос. 

Пальчатокоренник Фукса
Пальчатокоренник Фукса широко распространен в Европе и произрастает в дикой природе / © Alamy, Mark Bulmer

Растениям, как и животным, необходима пища. Только, в отличие от вторых, первые производят питательные вещества самостоятельно. Все необходимые для роста элементы растения получают во время химического процесса — из воды и углекислого газа, используя энергию солнечного света (синтезируют органические вещества из неорганических).

Ученые называют этот химический процесс оксигенным фотосинтезом: растения поглощают углекислый газ и воду, а после выделяют кислород (есть еще бескислородный фотосинтез, он протекает без выделения кислорода). Затем кислород выводится в атмосферу, им дышат живые организмы.

Для фотосинтеза необходим хлорофилл — пигмент, который окрашивает части растений в зеленый цвет, а также отвечает за поглощение энергии солнечного света и превращение этой энергии в химическую. Однако в природе встречаются растения, которые не содержат хлорофилл. Пример — некоторые представители семейства орхидные (орхидеи), точнее — их протокормы, проростки семян.

Раз у проростков нет хлорофилла, значит, они не могут самостоятельно «добывать» себе пропитание, но каким-то образом делают это. Долгое время ученые пребывали в неведении: откуда протокормы получают пищу?

На этот вопрос ответила группа британских ботаников под руководством Кэти Филд (Katie Field) из Шеффилдского университета. Оказалось, молодым растениям «помогают» взрослые, делящиеся с ними необходимыми питательными компонентами через подземную микоризную сеть, которая образуется в результате связей между корнями орхидей и гифами грибов. Об этом ученые рассказали в своей статье, опубликованной в журнале New Phytologist.

Как и большинство растений в дикой природе, орхидеи с самого начала жизненного цикла связываются с грибами. Через эту связь между растениями и грибами происходит обмен некоторыми питательными веществами. Поскольку у большинства растений гриб находится только в корнях, отсюда и происходит название «микориза», дословно — «грибокорень». 

Филд и ее коллеги предположили, что через микоризную связь взрослые орхидеи передают необходимый для роста «пакет помощи» проросткам. Чтобы это выяснить, ученые вырастили в лаборатории орхидею пальчатокоренник Фукса (Dactylorhiza fuchsii), а после изучили ее вместе с протокормами. В своем эксперименте ботаники использовали микоризную сеть, которая соединяла взрослые растения с молодыми.

Пальчатокоренник Фукса широко распространен в Европе и произрастает в дикой природе. То есть в «домашних условиях» ее непросто вырастить, но у ботаников получилось. Интересно, что в состав питательной среды ученые включили ананасовый сок.

взрослая орхидея
Система из взрослой орхидеи, протокормы (структуру, которая появляется вследствие прорастания семени) и микоризной сети / © Katie Field

Затем команда Филд подвергла листья взрослых орхидей воздействию меченого углекислого газа, содержащего молекулу радиоактивного углерода (14CO2). Такой углекислый газ легко отслеживается по мере его метаболизма, при этом он напрямую не попадал в питательную среду, проросток и микоризную сеть.

Через 48 часов после начала эксперимента ученые измерили содержание радиоактивного углерода в системе и обнаружили, что он присутствует как во взрослых растениях, так и в протокормах.

«Взрослые растения использовали меченый углекислый газ для фотосинтеза и последующего производства сахаров, необходимых для роста стебля, образования листьев, цветения. Затем эти сахара с радиоактивным углеродом передавались протокормам. То есть происходил перенос питательных веществ от взрослых орхидей к молодым через общую микоризную сеть», — пояснила Филд.

В будущих исследованиях ученым предстоит выяснить, какой именно компонент, если он есть, контролирует передачу питательных веществ, необходимых для развития молодых растений.

Работа британских ботаников перекликается с гипотезой «материнского дерева» — о том, что крупные деревья и другие растения передают углерод и азот более мелким через общую микоризную сеть. Недавно европейские исследователи подвергли эту идею критике, поскольку она не получила достаточного научного подтверждения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 13:00
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

Вчера, 20:03
Юлия Трепалина

Хотя полезным свойствам кофе посвящено много исследований, ученые продолжают делать открытия по этой теме. Недавняя работа китайских медиков показала, что регулярное употребление бодрящего напитка способно в некоторой мере снизить вероятность смерти при малоподвижном образе жизни.

9 часов назад
Александр Березин

Популярная гипотеза о доставке большого объема легких элементов на древнюю Землю с кометами и астероидами получила существенный удар: «импорт» был весьма невелик. Значит, вода и многие другие элементы для возникновения жизни никогда не исчезали с лица нашей планеты.

Позавчера, 11:21
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

16 июня
Александр Березин

Пока премьер-министр Армении Никол Пашинян считает, что гражданам его страны надо отказаться от претензий на ранее населенные ими земли в современной Турции, Азербайджан на государственном уровне действует «исторически проактивно» — противоположным образом. Там есть и «Общество Западного Азербайджана», и даже канал «Западный Азербайджан ТВ». Находятся желающие назвать азербайджанцев преемниками кавказских албанов и даже заявить претензии на земли к западу от Азербайджана, где находится современная Армения. Разбираемся, насколько все это правда и есть ли этому научные обоснования?

14 июня
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[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
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно