Пульсирующие растения

Пульсирующие растения

Корни растения буквально покрыты миллионами таких удлиненных кожистых выростов. Ученые уже давно поняли, что корневые волоски значительно увеличивают площадь по верхности корневой системы растения, а значит, увеличивают и объем почвы, из которой корни берут воду и минеральные вещества.

Растения никогда не перестанут удивлять ученых, исследующих флору нашей планеты. С каждым новым открытием, свидетельствующим о чрезвычайной сложности функционирования растений,1–2 мы все больше и больше осознаем, как мало нам о них известно. Особенно это касается корневой системы – более труднодоступной для изучения, чем надземная часть растений (листья, стебли и цветки). Однако с появлением новых технологий тайна роста корней постепенно начинает раскрываться.

Так, группе исследователей под руководством ботаника из университета Висконсина Саймона Гилроя с помощью ультрасовременного оборудования удалось получить видеоизображение роста тонких удлинений отдельных корневых клеток, известных как корневые волоски.3

Корни растений покрыты миллионами корневых волосков, которые существенно увеличивают площадь поверхности корневой системы растения, а значит, и объем почвы, из которой корни берут воду и минеральные вещества. Но как именно образуются и растут корневые волоски, до сих пор остается загадкой.

Наблюдая за корневыми волосками через объективы камер, С. Гилрой с коллегами был очень удивлен. Ученые обнаружили не медленное постепенное удлинение волосков, которое они ожидали увидеть, а их ритмичные движения роста примерно каждые 20 секунд. В ходе дальнейшего исследования было выяснено, что эти ритмичные движения связаны с быстрыми изменениями в кончиках корневых волосков уровней pH (кислотность/щелочность), а также определенных активных химических соединений.

Пульсирующие растения

Полученные данные свидетельствуют: растения – не медленные и неподвижные, а более сложные и утонченные, чем мы себе могли представить.

«На самом деле в своей способности поглощать солнечную энергию растения гораздо более функциональны, чем можно подумать, глядя на них», – отмечает Гилрой.4 В действительности, растения реагируют на раздражители со скоростью от нескольких секунд до нескольких миллисекунд – до сегодня такую скорость приписывали исключительно реакциям в клетках животных.

Кроме того, Гилрой объясняет, что, в отличие от клеток животных, удлиняющиеся растительные клетки вынуждены сопротивляться клеточной стенке, состоящей из целлюлозы, которая для них прочнее стали. Укрепляющая прочность целлюлозы предотвращает разрыв клетки вследствие огромного давления воды, поддерживающегося внутри нее (тургор). Для того чтобы верхушка корневого волоска могла расти, клетка каким-то образом должна укрепить клеточную стенку и сделать ее настолько эластичной, чтобы она могла растягиваться, но не разрываться. После удлинения клетка должна быстро укрепить стенку сразу над верхушкой корневого волоска.

«Растительная клетка должна знать, где сделать стенку более жесткой, а где более слабой, а также контролировать этот процесс настолько точно, чтобы тургор полностью не разрушил и не убил клетку», – говорит Гилрой. «До сих пор остается загадкой, как растительная клетка делает это?».

Согласно предположению Гилроя и его коллег, возможно, растительная клетка осторожно вкладывает в клеточную стенку протоны и создает градиент кислотности, что приводит к равномерному удлинению корневого волоска. Но, как уже было сказано, исследователи увидели пульсирующий рост, который и в самом деле происходил с участием протонов, но более активно, чем ожидалось.

Эта система напоминает танец, в котором сложные танцевальные движения происходят три раза в течение одной минуты

Когда протоны поступают в клеточную стенку, она растягивается, а верхушка корня удлиняется. Но растительная клетка практически сразу же выталкивает протоны обратно, и целлюлозные нити замыкаются, чтобы снова укрепить клеточную стенку. Через короткий интервал времени, цикл повторяется.

Почему рост происходит ритмично, а не плавно? По мнению Гилроя, поскольку корневой волосок может разрушиться из-за чрезмерного ослабления стенки, он делает быструю «короткую передышку» перед тем, как снова приступить к работе. «Чтобы замедлять процесс и проверять, все ли работает правильно, прежде чем продолжать работу дальше, необходима строгая организация», – объясняет ученый.

Химическая организация этих импульсов очень сложна, и Гилрой признает, что многое в ней остается неизвестным: «Эта система работает согласованно. Она напоминает танец, в котором сложные танцевальные движения происходят три раза в течение одной минуты».

Так же, как каждому танцору нужен хореограф, так и «весь сложный танец», который постоянно происходит в земле под нашими ногами (и мы ничего не знаем об этом), должен происходить под руководством хореографа. Библия говорит нам, кто этот Создатель и Хореограф (Псалом 103:14, 1 Коринфянам 3:7) .

Ссылки и примечания

  1. Ученые признают, что им еще много предстоит узнать о том, как все работает внутри растительного организма. Например, изощренная сложность, лежащая в основе процесса фотосинтеза – превращения солнечного света в практичную энергию, которую биотехнологи хотели бы скопировать. См.: Можем ли мы производить «зеленую энергию», как и растения? // Creation. – 2009; 31 (3):8. Вернуться к тексту.
  2. Даже такие видимые нами внешние части растения, как цветки, до сих пор продолжают раскрывать доселе не известные нам тайны. Недавно высокоскоростные видеокамеры зафиксировали, как канадский дерн выбрасывает свою пыльцу, словно средневековая катапульта, что делает это растение самой быстрой в мире природной катапультой. Кетчпул Д. Выстрел дерна канадского!// Creation. – 2009; 31 (2):32–34, creation.com/bunchberry,/. Вернуться к тексту.
  3. Монсгаузен Г., Бибикова T., Мессерли M., Ши К., Гилрой С. Виды с колебаниями внеклеточного уровня pH и активного кислорода регулируют рост верхушки корневых волосков Арабидопсиса // Протоколы национальной академии наук США. – 26 декабря 2007; 104 (52):20996–21001. Вернуться к тексту.
  4. Фишер M. Что находится внизу: рост корневых клеток необыкновенно динамичен // Данные исследования. Сообщение для печати университета Висконсина, , 3 декабря 2007. Вернуться к тексту.

Источник - Www.creation.com





опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта