Ученые выяснили, как некоторым растениям удается быстро шевелить листьями
Японские исследователи раскрыли тайну быстрых движений листьями мимозы стыдливой (Mimosa pudica) в ответ на прикосновения и повреждения. Оказалось, важнейшую роль в этом процессе играют ионы кальция (Ca2+), а сам механизм защищает растение от нападения насекомых.
В отличие от животных, у растений нет нервов и мышц, которые позволили бы им быстро двигаться. Однако Mimosa pudica, известная как мимоза стыдливая, может мгновенно перемещать свои листья в ответ на прикосновения или повреждения. До сих пор оставались загадками как сигнальные молекулы, запускающие это движение, так и физиологическая роль этого процесса. Теперь исследователи из Сайтамского университета (Япония) смогли ответить на эти вопросы. Результаты их исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Мимоза стыдливая — самое известное не насекомоядное растение, которое способно быстро шевелиться. Предыдущие исследования показали, что решающее значение для быстрых движений мимозы имеют электрические сигналы — потенциалы действия, кратковременные изменения мембранного потенциала, которые также представляют собой основу нервного импульса.
Авторы новой статьи создали флуоресцентные растения, позволившие в реальном времени регистрировать внутриклеточную концентрацию ионов кальция (Ca2+) и потенциалы действия. Оказалось, при повреждении листа потенциал действия и изменение концентрации Ca2+ распространялись с одинаковыми скоростями и проходили через место записи в одно и то же время.
Обработка листьев Mimosa pudica ингибиторами каналов Ca2+ и реагентами, захватывающими ионы Ca2+ блокировала как потенциалы действия, так и движения листьев в ответ на прикосновения. Эти данные подтвердили идею о том, что Ca2+ действует как сигнальная молекула, запускающая быстрое движение листьев.
Чтобы определить роль движений листьями, ученые создали трансгенную неподвижную Mimosa pudica и сравнили ее с растениями дикого типа. Выяснилось, что травоядные насекомые, такие как кузнечики, поедали неподвижные листья больше, чем обычные.
Исследователи также визуализировали сигналы Ca2+, движения листа и поведение кузнечика на листе под микроскопом. При питании насекомого листочки начинали складываться последовательно вместе с распространением сигналов Ca2+, мешая кузнечику продолжить питание.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии