Плоские листья растений — закрученная проблема

Дэвид Кетчпул

Плоские листья растений встречаются в природе повсюду, но почему так должно быть? Потому что плоская форма дает листку максимальную площадь для поглощения энергии солнечного света, которая играет важную роль в фотосинтезе. В ходе фотосинтеза образуются углеводороды (крахмал и сахароза), необходимые для роста растения.

Плоские листья растений

Подобная плоская форма листьев представляется такой естественной и понятной, но при более тщательном исследовании оказывается труднообъяснимой загадкой. Физиологи растений отмечают:

«Существование плоского листка объяснить намного сложнее, чем существование изогнутого, так как рост центральной части листка должен происходить согласованно с ростом его краев» 1

На самом деле, плоские листья растений являются результатом чрезвычайно точно управляемых процессов роста, и ученые только недавно установили, что эти процессы регулируются генами.2 Итак, что же происходит, если рост листка координируется неверно, как, например, в растениях с генетической мутацией? У таких растений листья закручены и далеки от идеальной «нулевой кривизны» (плоскости). К примеру, когда клетки по краям листка растут медленнее, чем клетки в его центре, тогда, в результате этого, листок приобретет бокаловидную форму, т.е. форму с «положительной гауссовой кривизной». И наоборот, более быстрый рост клеток по краям листка, в отличие от клеток его центральной части, сделает листок согнутым с волнистыми краями, наподобие скакового седла на лошади («отрицательная гауссовая кривизна»).

Плоскость листьев на самом деле явление довольно примечательное, если учесть, что вероятность отрицательной и положительной кривизны достаточно высока, как и говорят об этом исследователи:

«Хотя подобная плоскость листка принимается как само собой разумеющееся, вероятность случайного возникновения этого очень низка, так как для структуры (листка) существует множество других путей принять положительную или отрицательную, а не нулевую, кривизну» 2 `

Более тщательное исследование роста листка растения львиного зева показывает точный контроль над формированием плоскости. При появлении новых листьев происходит их увеличение путем клеточного деления, т.е. каждая клетка делится для образования двух новых, каждая из которых затем также делится для образования двух других новых клеток, и так далее. В нормальных (т.е. плоских) листьях растений клетки на верхушках прекращают делиться и становятся зрелыми (дифференцируются) раньше клеток, расположенных в самом его основании.

Плоские листья

Когда полоса задержки, проходящая по развивающемуся листку, слегка выпуклая (Листок A), тогда образуется плоский лист овальной формы. Но у мутантных растений, вогнутая полоса задержки (Листок B) создает наиболее активный рост клеток по краям листка, что формирует увеличено-широкий листок с отрицательной кривизной. Согласно с: Nath et al., 2003, рисунок 4(E) ссылка 2.

Теперь ученые показали, что, в сущности, через весь листок львиного зева от верхушки до его основания проходит «волна» или ‘полоса задержки роста’, в результате чего клетки прекращают свое деление и дифференцируются в зрелые клетки листка. Но расчет времени и конфигурации этой волны являются чрезвычайно важными как для формы, так и для кривизны листка. В нормальных листьях, полоса задержки выпуклая, так что на определенном расстоянии от верхушки листка клетки по краям перестают делиться раньше клеток в центре листка, что приводит к образованию листьев в форме овала с нулевой кривизной (смотрите схему, Листок ‘A’).

Но у растений львиного зева с определенной генетической мутацией полоса задержки изогнутая и продвигается медленнее, чем у нормальных листьев. Следовательно, у мутантов клетки, расположенные в центре листка, прекращают деление раньше клеток, находящихся по краям листка, что приводит к быстрому росту этих краев, в результате чего и образуются более широкие листья с отрицательной кривизной (Листок ‘B’ на схеме).

Та же самая проблема относится к мембранным крыльям насекомых. Скорость роста здесь также контролируется. Это можно увидеть на примере мутаций, приводящих к образованию измятых крыльев, подобно тому, как вследствие мутации формируются измятые листья. Но для насекомых плоскость крыльев играет еще более важную роль, так как она участвует в аэродинамике полета.

Учитывая все процессы, задействованные в ходе формирования плоского листка, а также то, что «вероятность случайного возникновения… очень низка»,2 то откуда же взялись плоские листья растений? Неодарвинисты наверняка станут говорить о небольших мутациях и естественном отборе. Однако плоская форма листьев требует четко согласованных изменений в показателях роста, поэтому их плоскость просто невозможно объяснить с помощью накопительного отбора одной непрерывной величины (как учит атеист Докинс). Но если это произошло не с помощью отбора и не случайно, то логичнее помыслить о единственной оставшейся альтернативе – Замысле Творца, о чём и говорится в Римлянам 1:18–32.

Ссылки

  1. Макконелл, Д.Р. и Бартон, M.K., Рост и образование формы листьев, журнал Science 299(5611):1328–1329, 2003. Вернуться к тексту.
  2. Нат, У., Крауфорд, В.К.У., Карпентер, Р. и Коен, E., Генетический контроль поверхностной кривизны, журнал Science 299(5611):1404–1407, 2003. Вернуться к тексту.

Источник: www.creationontheweb.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