У деревьев обнаружили "мышцы", которые помогают им самостоятельно выпрямляться
Фото: pixabay
К такому выводу пришли исследователи из французского Национального исследовательского института сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды (INRAE) и Университета Клермон-Оверни. Результаты работы опубликованы в научном журнале New Phytologist.
Деревья чувствуют собственную форму
Ученые изучали, как молодые тополя реагируют на изменение положения ствола. Ранее было известно, что растения способны ориентироваться по направлению силы тяжести и источнику света. Однако исследователи хотели выяснить, могут ли деревья самостоятельно определять, насколько сильно изогнут их ствол, и реагировать непосредственно на эту кривизну.
Для этого ученые создали специальную экспериментальную установку, которая практически исключала влияние гравитации и направления света. Растения находились на вращающейся платформе внутри сферы, освещенной равномерно со всех сторон.
Таким образом, у деревьев оставался фактически один источник информации о собственном положении – ощущение формы и кривизны ствола. Это явление ученые называют проприоцепцией.
Как дерево "выпрямляет" себя
Фото: pixabay
Сначала молодые тополя расположили горизонтально. Под действием силы тяжести их стволы начали изгибаться вверх, возвращая верхушку в вертикальное положение.
В этом процессе участвует особый тип древесины – тяговая древесина (tension wood). Она образуется на определенной стороне ствола и создает силу, которая постепенно изгибает его вверх.
Примерно через десять дней, когда растения уже достаточно изогнулись, ученые поместили их в установку, которая отключала восприятие направления силы тяжести.
После этого произошло неожиданное: стволы начали постепенно выпрямляться. В течение следующих нескольких недель они возвращались к практически прямой форме.
Изучив строение древесины, исследователи обнаружили, что механизм выпрямления связан с изменением места образования тяговой древесины. Та ее часть, которая раньше помогала стволу изгибаться вверх, переставала формироваться. Вместо нее аналогичная древесина появлялась на противоположной стороне ствола.
Исследователи сравнивают этот процесс с работой мышц-антагонистов у животных: одна группа мышц выполняет движение в одном направлении, а другая помогает вернуть тело в исходное положение. В случае дерева подобную функцию выполняет тяговая древесина.
У растений оказался собственный "контроль осанки"
До сих пор считалось, что тяговая древесина в основном образуется на верхней стороне изогнутого ствола и помогает дереву расти вверх. Новое исследование показывает, что ее функция значительно сложнее.
Растение может использовать этот механизм в противоположных направлениях – сначала для изменения положения ствола, а затем для его выпрямления.
По словам ученых, полученные результаты свидетельствуют о наличии у деревьев своеобразного сенсомоторного механизма: растение воспринимает собственную форму, обрабатывает эту информацию и запускает соответствующую реакцию роста.
Исследователи отмечают, что такая способность может иметь большое значение для выживания деревьев в природе. Сильный ветер, штормы или оползни способны изменить положение растения, однако дерево получает возможность постепенно восстановить правильную ориентацию.
Открытие также может оказаться полезным для сельского хозяйства и лесоводства. Ученые предполагают, что понимание механизмов проприоцепции растений в будущем позволит отбирать культуры, которые лучше сохраняют вертикальное положение, а также искать способы улучшения качества древесины.
Ранее стало известно, что ночной свет может менять структуру сердца.
