Растения используют систему кальциевой сигнализации, чтобы сообщить о повреждениях — Naked Science
5 минут
Редакция

Растения используют систему кальциевой сигнализации, чтобы сообщить о повреждениях

Если один лист растения поврежден, другим его частям с помощью изменения уровня кальция в клетках передаются сигналы об угрозе.

snimok_ekrana_2018-09-14_v_17
©Wikipedia

Когда комар кусает вас за плечо, вы сразу смахиваете его, стараясь не допустить еще одного укуса. Растения так делать не могут, но, как обнаружили ученые, они способны предупреждать свои еще не «атакованные» части о надвигающейся угрозе.

 

Международная группа исследователей из Японии и США доказала, что при повреждении какой-либо части растения глутамат, присутствующий в нем, запускает кальциевую сигнализацию в клетках. Это становится своего рода системой оповещения других частей растения о повреждениях. Исследование опубликовано в журнале Science.

 

Известно, что хоть у растений и нет центральной нервной системы, как у животных, они могут реагировать на раздражители и распространять по организму электрические сигналы, напоминающие нервные импульсы. То, что клетки растений способны генерировать электрический сигнал, впервые обнаружил индийский ученый Джагадис Чандра Бозе (Jagadish Chandra Bose) еще около века назад.

 

Интересно, что в ответ на раздражители растения могут демонстрировать внешние проявления. Например, изменять свою ориентацию в пространстве. Явление, когда растение изгибается по направлению к источнику света, называется фототропизмом. Есть и более знакомый нам пример, когда части растения реагируют на изменение температуры: например, мимоза, скручивающая листья на холоде. Такая реакция называется термотропизмом.

 

Исследователи из Японии и США изучали, как гравитация влияет на растение семейства капустных резуховидку (Arabidopsis). Для того чтобы узнать, как уровень кальция изменяется в клетках растений при разных условиях, ученые наблюдали за мечеными белками, меняющими интенсивность флуоресценции при изменении концентрации кальция. В ходе исследования случайно было обнаружено интересное явление: когда часть растения, например лист, повреждалась, по остальным частям распространялось флуоресцентное свечение, свидетельствующее о том, что происходит кальциевая сигнализация, то есть последовательное изменение концентрации кальция в клетках. Этот процесс запечатлен на видео ниже.

 

©Science Magazine

 

Выяснилось, что уровнем кальция в клетках растения управляет глутамат — в то же время он исполняет роль возбуждающего нейротрансмиттера в нервной системе животных. Таким образом, системы сигнализаций оказались невероятно похожи друг на друга, хоть у растений электрические сигналы двигаются гораздо медленнее нервных импульсов. Впрочем, этой скорости хватает, чтобы отдаленные части растения могли успеть повысить уровень гормонов, связанных с защитой. Так растения готовятся к будущим угрозам.

 

У растений есть множество способов защиты. В этом видео мы подробно рассказываем о самых интересных.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

6 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Как показали авторы нового исследования, белок GATA6 участвует в регуляции волосяных фолликулов и может стать мишенью при лечении акне.

Вчера, 14:56
5 минут
Ольга Иванова

Международная группа ученых реконструировала события крупнейшего вымирания в истории Земли — пермско-триасового — и назвала ключевой, по ее мнению, фактор, который привел к катастрофе.

Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: