Дослідження Стенфордського університету показує, що клітини рослин приймають рішення, орієнтуючись на сусідів і власні розміри.
Продихи: вхідні ворота для життя
Продихи — це мікроскопічні пори на листках, через які рослини “вдихають” вуглекислий газ. Цей газ є головним джерелом вуглецю, що забезпечує ріст рослин. Як зазначає Махіма Самрайк, “рослини ростуть з повітря”, що буквально відображає їхню здатність поглинати елементи із атмосфери. У лабораторії Домініка Бергманна вивчається модельна рослина арабідопсис, яка дозволяє глибше зрозуміти, як клітини розвивають продихи — критичні структури для виживання і росту.
Спілкування між клітинами як основа розвитку
Виявлено, що клітини не приймають рішення ізольовано — вони “слухають” сусідів. Команда Стенфорда з’ясувала, що вплив сусідніх клітин і розмір самої клітини визначають її подальшу долю: ділитися чи ні. “Клітини повинні прислухатися до своїх сусідів”, — стверджується в дослідженні, опублікованому в Nature Communications. Цей механізм важливий для правильного формування структури листка, зокрема розташування продихів, що забезпечують ефективне газообмін.
Внутрішній компас клітин: орієнтація і напрямок росту
Раніше лабораторія Бергмана відкрила білки-компаси, які спрямовують поділ клітин у правильному напрямку. “У компасів подвійна роль — вони можуть вказувати напрямок на всьому листі та переорієнтовувати компоненти всередині клітин”, — пояснює професор Бергманн. Завдяки цим білкам клітини змінюють свою форму і розташування, що є ключовим для розвитку органів рослини.
Перспективи для сільського господарства
Дослідження має не лише теоретичне, а й прикладне значення. Вивчаючи механізми, які дозволяють клітинам адаптуватися до різних умов, вчені можуть створити культури, здатні виживати в умовах зміни клімату. Такі знання стануть в пригоді для селекції стійкіших сортів помідорів, злакових культур та інших важливих сільськогосподарських рослин.
Фундаментальний біологічний інструмент
Арабідопсис став першим повністю секвенованим видом рослини у 2000 році, що зробило його “генетичним підручником” для ботаніків. З тих пір ця непримітна рослина неодноразово служила джерелом проривів, зокрема “у 2022 році її успішно виростили в місячному ґрунті”. Така універсальність підтверджує, що навіть найменші форми життя здатні дати відповіді на великі наукові питання.