Биологи раскрыли секреты кустарника, способного расти в жару выше 50 градусов
Уникальный амарант, живущий в Долине Смерти, может помочь в выведении ГМ-растений, дающих урожай даже в экстремальную жару.
Фотосинтез включает сложную цепочку реакций, которые катализирует целый набор ферментов. Их температурный оптимум находится чуть выше 20 градусов Цельсия. При нагревании более 35 градусов растения вынуждены запускать специальные механизмы защиты, а если температура превышает 40, белки начинают денатурировать, теряя форму и функциональность.
Однако амарантовый кустарник Tidestromia oblongifolia, растущий в калифорнийской Долине Смерти — одном из самых жарких мест на Земле, — спокойно живет и фотосинтезирует даже при 50 градусах Цельсия. Механизмы его температурной устойчивости исследовали биологи из Мичиганского университета, статья которых представлена в библиотеке препринтов bioRxiv.
Сун Ли (Seung Rhee) и ее коллеги выращивали T. oblongifolia в лаборатории как при умеренной температуре, так и в условиях, имитирующих страшную жару Долины Смерти. Параллельно они растили родственный, но не настолько жароустойчивый мексиканский амарант A. hypochondriacus. Экстремальных условий тот действительно не выдержал и через несколько дней прекратил рост. А вот калифорнийская T. oblongifolia, несмотря на температуры выше 40 градусов, за десять дней увеличила свою массу втрое. Фотосинтез не останавливался и при 50 градусах, выше которых ученые не смогли подняться из-за ограничений экспериментальной установки.
Далее биологи сравнили физиологию T. oblongifolia при росте в умеренных и экстремальных условиях. Оказалось, на жаре клетки в листьях уменьшаются, так что хлоропласты (органеллы, в которых происходит фотосинтез) группируются плотнее и теснее сближаются с митохондриями (органеллами, которые поставляют им энергию) — все это сокращает «логистику», необходимую для химического оборота веществ, участвующих в фотосинтезе. Кроме того, хлоропласты деформируются и вместо обычной дисковидной формы становятся вогнутыми, как чаша. По-видимому, это позволяет им лучше удерживать летучий углекислый газ, чтобы использовать его в фотосинтезе, производя сахар.
Анализ ДНК указал на тысячи генов, активность которых меняется в зависимости от температуры среды. Сравнив их с данными для других растений, авторы определили целый набор генов, способных помогать T. oblongifolia поддерживать фотосинтез в жару, защищать от теплового стресса и восстанавливать связанные с перегревом повреждения.
Теперь биологи собираются детальнее разобраться в этих генах и выделить самые важные для температурной устойчивости. Они считают, что эта работа крайне важна на фоне продолжающегося глобального потепления. Выяснив механизмы, помогающие T. oblongifolia выдерживать экстремальные условия, их можно будет использовать для создания ГМ-растений, способных давать урожай при самой серьезной жаре.
Telegram 
Дзен 
VK Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
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