Растения используют систему кальциевой сигнализации, чтобы сообщить о повреждениях — Naked Science
14.09.2018
5 минут
Редакция
156

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

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.

Позавчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Позавчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

Позавчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

19 января
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[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: