Ориентация роста растений: как растения знают, в какую сторону расти

2024 Автор: Chloe Blomfield | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 00:00

Когда вы выращиваете семена или сажаете луковицы, вы когда-нибудь задумывались, как растения узнают, в какую сторону им расти? Это то, что мы принимаем как должное большую часть времени, но когда вы думаете об этом, вы должны задаться вопросом. Семя или луковица закапываются в темную почву, и тем не менее они каким-то образом знают, что корни должны быть направлены вниз, а стебли – вверх. Наука может объяснить, как они это делают.

Ориентация роста растений

Вопросом об ориентации в растениеводстве ученые и садоводы задаются уже как минимум несколько сотен лет. В 1800-х годах исследователи выдвинули гипотезу, что стебли и листья растут вверх к свету, а корни вниз к воде.

Чтобы проверить идею, они поставили свет под растением и покрыли верхний слой почвы водой. Растения переориентировались и по-прежнему росли корнями вниз к свету и стеблями вверх к воде. Как только всходы появляются из почвы, они могут расти в направлении источника света. Это явление известно как фототропизм, но оно не объясняет, как семя или луковица в почве знают, куда идти.

Около 200 лет назад Томас Найт пытался проверить идею о том, что гравитация играет роль. Он прикрепил саженцы к деревянному диску и заставил его вращаться достаточно быстро, чтобы имитировать силу гравитации. Конечно же, корни росли наружу, в направлении симулированной гравитации, а стебли и листьяуказал на центр круга.

Как растения узнают, какой путь вверху?

Направление роста растений связано с гравитацией, но откуда они это знают? У нас есть маленькие косточки в ушной полости, которые двигаются под действием силы тяжести, что помогает нам отличать верх от низа, но у растений нет колосьев, если, конечно, это не кукуруза (LOL).

Нет однозначного ответа, объясняющего, как растения чувствуют гравитацию, но есть вероятное предположение. На кончиках корней есть специальные клетки, содержащие статолиты. Это небольшие шарообразные конструкции. Они могут вести себя как шарики в банке, которые двигаются в ответ на ориентацию растения относительно гравитационного притяжения.

Поскольку статолиты ориентируются относительно этой силы, содержащие их специализированные клетки, вероятно, подают сигналы другим клеткам. Это говорит им, где верх и низ и в какую сторону расти. В исследовании, подтверждающем эту идею, выращивали растения в космосе, где гравитации практически нет. Ростки росли во всех направлениях, доказывая, что без гравитации они не могут определить, где верх, а где низ.

Вы даже можете проверить это сами. В следующий раз, когда вы сажаете луковицы, например, и вас просят сделать это заостренной стороной вверх, поместите одну из них боком. Вы обнаружите, что луковицы все равно прорастут, поскольку природа, кажется, всегда найдет выход.