Земля

У коренях рослин виявили “термометри”

Коріння виявилися здатні відчувати температуру грунту і реагувати на неї незалежно від решти рослини. При посиленні спеки вони йдуть все глибше, щоб дотягнутися до прохолодних і вологих шарів.

Image by mrsiraphol on Freepik

Коріння рослин не настільки “сліпі» і “глухі”, якими здаються. Вчені з німецького Галле-Віттенберзького університету виявили, що у коренів є система, яка дозволяє визначати температуру грунту і змінювати напрямок росту, знаходячи оптимальні умови. Про це розповідається в новій статті Марселя Квінта (Marcel Quint) і його співавторів, опублікованій в The EMBO Journal.

Дотепер було заведено думати, що коріння не здатні реагувати на умови середовища самі по собі і всього лише передають сигнали наверх, в стебло, отримуючи назад напрямні сигнали для зростання. Однак ці уявлення вдалося спростувати новими дослідами з рослинами гусимки звичайної, томатів і капусти, які вирощували в умовах строго контрольованої температури, поступово підвищуючи її від 20 до 28 градусів Цельсія.

У відповідь на підвищення температури клітини на кінчиках коренів ділилися активніше, і коріння виростали довше. Обрізання стебел ніяк не вплинуло на цей процес. Крім того, біологи використовували ГМ-рослини, в стеблах яких була порушена система реєстрації і реакції на високу температуру. Їх прищеплювали на нормальні коріння і знову продемонстрували, що ті реагують на температуру самі по собі, навіть при наявності «дефектного» стебла.

Підвищення температури змушує коріння витягуватися довше, йдучи глибше в грунт. Зліва направо – рослини гусимки, капусти і томата / ©Uni Halle, Carolin Delker

Біохімічні дослідження показали, що при підвищенні температури грунту в коренях активніше виробляється гормон росту ауксин. Він переноситься в верхівкові частини кореня (до кінчиків), де стимулює поділ клітин, змушуючи їх швидше витягуватися і йти глибше в грунт, в більш прохолодні її шари. “Спека і посуха часто йдуть рука об руку, так що для рослини здається цілком логічним прагнути на глибину, де більше води”,пояснив професор Квінт. Можливо, при цьому рослини повідомляють про те, що відбувається зі сусідам, обмінюючись хімічними сигналами через ті ж коріння.

Цікаво, що при зростанні температури в стеблі також синтезуються ауксини, але його реакція на них зовсім інша. У відповідь на гормон місцеві клітини стають довшими, роблячи і стебло, і листя більш тонкими, вузькими, щоб мінімізувати втрати вологи. Розуміння цих механізмів дозволить краще передбачати, як глобальне потепління вплине на рослинний світ планети, особливо — на сільське господарство, від продуктивності якого залежить доля всього людства.

Back to top button