Главная » Hi-Tech » У растений имеется аналог нервной системы

У растений имеется аналог нервной системы

С помощью этих молекул листья растения могут передавать друг другу «сигналы бедствия», содержащие информацию об опасности. Международной группа ученых в ходе эксперимента выяснила, что растения используют сигнальные молекулы, аналогичные тем, что имеются в нервной системе животных. Выводы исследователей опубликовал журнал Science. Наши зеленые друзья не обладают нервной системой, однако они определенно имеют нечто аналогичное.

В этом процессе участвуют нейромедиаторы — вещества, с помощью которых импульс передается от одного нейрону к другому. У животных раздраженные клетки нервной системы выпускают глутаминовую кислоту, которая создает электрохимический выброс ионов кальция, с помощью которого клетка удаляется от опасной области. Исследователи из США и Японии выяснили, что у растений имеется очень похожая система.

Один из ученых создал молекулярный сенсор — флуоресцентное вещество, чувствительное к содержанию кальция и позволяющее наблюдать за изменениями его уровня в растении в реальном времени. Что интересно, авторы исследования пришли к данному открытию случайно, когда изучали влияние гравитации на изменение уровня содержания кальция у травянистого растения резуховидки (Arabidopsis). С помощью молекулярного сенсора ученые смогли увидеть, как изменяется уровень кальция в тканях растения в разных условиях. Чем выше уровень кальция, тем ярче оно светится.

Если повредить одну часть, она оповещает все остальные, чтобы те запустили защитные механизмы. «Мы знали, что у растений есть сигнальная система. Но мы не знали, что стоит за этой системой», — объясняет Саймон Гилрой, биолог из Висконсинского университета в Мадисоне.

В ходе эксперимента ученые отрезали от резуховидки один листик и обнаружили, что содержание кальция стало сразу же изменяться — сформировался своего рода импульс, который распространялся от поврежденной части по всему растению. Если оторвать или повредить один листок растения, об этом довольно быстро узнают стебель и другие листья. Спустя некоторое время эта волна дошла до всех остальных листьев. Свечение флуоресцентного сенсора резко стало ярче вблизи «раны», затем угасло и появилось уже немного дальше.

Скорость выброса составляет всего около миллиметра в секунду, что гораздо медленнее, чем у нервных клеток животных (120 метров в секунду). На видео ниже можно видеть, как от поврежденного участка растения передается подсвеченный сигнал. Например, одни растения начинают производить больше химически вредных веществ, становясь несъедобными для насекомых, другие отпугивают своих обидчиков резким запахом. Тем не менее, этого вполне достаточно, чтобы остальные части растения успели запустить процесс производства защитных механизмов.

Реакция растения на свое поедание гусеницей

Авторы исследования считают, что все дело в той же глутаминовой аминокислоте (глутамате), которая ранее также была обнаружена в растениях. Что именно повышает уровень содержания кальция в растении? В них говорилось, что у растений, не имеющих глутаматных рецепторов не происходит электрической реакции на угрозу. Об этом также косвенно свидетельствуют выводы другого исследования, проводившегося в 2013 году.

Глутамат запускает реакцию

Он принимается рецепторами, которые повышают уровень содержания кальция, что в свою очередь приводит к запуску защитной системы, которая в свою очередь пытается уберечь растение от получения дальнейшего повреждения. Образовавшаяся рана приводит к выбросу глутамата. Похоже, что наши зеленые друзья гораздо сложнее и динамичнее, чем могут показаться на первый взгляд. И все это происходит без нейронов.

Ученые добавляют, что продолжат более дательное изучение сигнальной системы у растений и, возможно, найдут способ ею управлять.

Обсудить открытие международной команды биологов можно в нашем Telegram-чате.


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

«Мусорная» ДНК может спровоцировать наркотическую зависимость

И, помимо изученных данных о влиянии психостимуляторов на различные нейромедиаторы и отделы нашей центральной нервной системы, согласно заявлению экспертов Оксфордского университета и Афинского университета, в механизмах формирования зависимости может быть повинна наша ДНК. Человеческий организм устроен таким образом, что некоторые ...

Нейросеть «Яндекса» улучшила качество советских мультфильмов

К счастью, нейронные сети уже научились повышать качество изображений в реальном времени. Ручная реставрация кино и мультфильмов — долгая и кропотливая работа. Ее эффективность уже была доказана в мае 2018 года — она повысила четкость семи старых фильмов о Великой ...