Есть много вещей, которые определяют, выживет ли растение или оно исчезнет. И многие факторы находятся вне их контроля. Но, как сообщает Tia Ghose для Live Science, растения могут на самом деле принять решение об одном ключе к их выживанию: когда прорастать.
Новое исследование, опубликованное в «Записках Национальной академии наук», предполагает, что семена растений используют крошечные «мозги», чтобы помочь им решить, настало ли время нарушать покой. Как сообщает Ghose, «мозги» физически не похожи на серое вещество человека или других позвоночных. Вместо этого центр контроля семян обрабатывает информацию так же, как мозг. Они используют связки специализированных клеток для обработки гормональных сигналов, которые сообщают им, когда наступило лучшее время, и они должны прорасти.
«Растения похожи на людей в том смысле, что они должны думать и принимать решения так же, как мы», - говорит Джордж Бассель, биолог из Университета Бирмингема и автор исследования, Гозе.
Исследователи исследовали семена арабидопсиса, также известного как кресс-салат тала - растения, обычно используемого в исследованиях из-за его короткого жизненного цикла. Семена должны уравновесить два важных фактора при прорастании: температуру и конкуренцию. Если они прорастут слишком рано, они могут столкнуться с холодными температурами и потенциально замерзнуть до смерти. Если они ждут слишком долго, растения, прорастающие раньше, могут вытеснить их.
В семени есть два гормона: абсцизовая кислота (АБК), которая посылает сигнал о бездействии, и гиббереллин (ГА), который инициирует прорастание. Толчок между этими двумя гормонами помогает семени определить правильное время для начала роста.
По словам Гхоса, от 3000 до 4000 клеток составляют семена арабидопсиса. Таким образом, исследователи каталогизировали эти клетки в атласе для изучения этой системы. Затем они контролировали, где два гормона были найдены в семени. Оказалось, что гормоны, сгруппированные в двух секциях клеток около кончика семени - область, которую исследователи предлагают, составляют «мозг». Два скопления клеток производят гормоны, которые они посылают в виде сигналов между собой. Когда АБК, продуцируемая одним скоплением, является доминирующим гормоном в этом центре принятия решений, семя остается бездействующим. Но с ростом GA «мозг» начинает говорить семени, что пора прорасти.
3D-модель семян арабидопсиса и места расположения их ячеек для принятия решений (Университет Бирмингема) Такое разделение командного центра помогает семени принимать более точные решения, говорит биоматематик Иэн Джонстон, который также был автором исследования. «Разделение элементов цепи обеспечивает более широкую палитру ответов на воздействия окружающей среды», - говорится в пресс-релизе. «Это похоже на разницу между чтением рецензии на фильм одним критиком четыре раза или объединением взглядов четырех разных критиков перед принятием решения пойти в кино».
Последнее исследование добавляет к растущему количеству доказательств того, что сложность растений была недооценена в прошлом. Установленные данные свидетельствуют о том, что растения могут иметь некоторые средства элементарной коммуникации. Только в прошлом году исследователи обнаружили, что этот вид грибов может служить «интернетом» в подземных лесах, способным переносить углерод, питательные вещества и сигнальные химикаты между деревьями. Есть даже некоторые свидетельства того, что растения могут посылать сигналы с помощью электрических импульсов, смутно сродни работе нервной системы человека (но со многими, многими важными отличиями).
Идея "мозгов" для семян не только увеличивает эту вегетативную способность, но также может оказать большое влияние на сельское хозяйство, что приведет ученых к контролю прорастания семян и повышению эффективности роста растений.
