11.07.2023, 10:47
Сергей Васильев
3,0 тыс

В корнях растений обнаружили «термометры»

❋ 4.7

Корни оказались способны чувствовать температуру почвы и реагировать на нее независимо от остального растения. При усилении жары они уходят все глубже, чтобы дотянуться до прохладных и влажных слоев.

©Matthew Britton, Flickr / Автор: Ольга Кузьмина

Корни растений не настолько «слепы» и «глухи», какими кажутся. Ученые из германского Галле-Виттенбергского университета обнаружили, что у корней есть система, позволяющая определять температуру почвы и менять направление роста, находя оптимальные условия. Об этом рассказывается в новой статье Марселя Квинта (Marcel Quint) и его соавторов, опубликованной в The EMBO Journal.

До сих пор было принято думать, что корни не способны реагировать на условия среды сами по себе и всего лишь передают сигналы наверх, в стебель, получая обратно направляющие сигналы для роста. Однако эти представления удалось опровергнуть новыми опытами с растениями резуховидки, томатов и капусты, которые выращивали в условиях строго контролируемой температуры, постепенно повышая ее от 20 до 28 градусов Цельсия.

В ответ на повышение температуры клетки на кончиках корней делились активнее, и корни вырастали длиннее. Обрезание стеблей никак не повлияло на этот процесс. Кроме того, биологи использовали ГМ-растения, в стеблях которых была нарушена система регистрации и реакции на высокую температуру. Их прививали на нормальные корни и снова продемонстрировали, что те реагируют на температуру сами по себе, даже при наличии «дефектного» стебля.

Повышение температуры заставляет корни вытягиваться длиннее, уходя глубже в почву. Слева направо — растения резуховидки, капусты и томата
Повышение температуры заставляет корни вытягиваться длиннее, уходя глубже в почву. Слева направо — растения резуховидки, капусты и томата / ©Uni Halle, Carolin Delker

Биохимические исследования показали, что при повышении температуры почвы в корнях активнее производится гормон роста ауксин. Он переносится в апикальные части корня (к кончикам), где стимулирует деление клеток, заставляя их быстрее вытягиваться и уходить глубже в почву, в более прохладные ее слои. «Жара и засуха часто идут рука об руку, так что для растения кажется совершенно логичным стремиться на глубину, где больше воды», — пояснил профессор Квинт. Возможно, при этом растения сообщают о происходящем соседям, обмениваясь химическими сигналами через те же корни.

Любопытно, что при росте температуры в стебле также синтезируются ауксины, но его реакция на них совсем другая. В ответ на гормон местные клетки становятся длиннее, делая и стебель, и листья более тонкими, узкими, чтобы минимизировать потери влаги. Понимание этих механизмов позволит лучше предсказывать, как глобальное потепление повлияет на растительный мир планеты, в особенности — на сельское хозяйство, от производительности которого зависит судьба всего человечества.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий