Растения чувствуют и реагируют на температуру корней

23.07.2023

Ученые из Галле-Виттенбергского университета в Германии обнаружили, что корни растений обладают способностью воспринимать и реагировать на температуру почвы, независимо от остальной части растения. Это открытие подчеркивает, что корни не только передают сигналы вверх по стеблю, но и сами по себе могут реагировать на изменения в окружающей среде.

Ранее считалось, что корни растений не способны реагировать на окружающую среду самостоятельно и исключительно подчиняются сигналам, поступающим из стебля. Однако новые эксперименты с растениями, такими как гусеница обыкновенная, помидоры и капуста, проведенные при контролируемом повышении температуры от 20 до 28 градусов Цельсия, опровергли эти представления.

При повышении температуры почвы, клетки на концах корней начинают активнее делиться, что приводит к удлинению корней. Отрезание стеблей не оказывает влияния на этот процесс. Дополнительно, ученые провели эксперименты с генетически модифицированными растениями, у которых была нарушена система реагирования на высокую температуру в стебле. Даже в этих "дефектных" растениях корни все равно откликались на температуру, подтверждая их самостоятельную реакцию.

Биохимический анализ показал, что при повышении температуры почвы, корни начинают производить больше гормона роста, известного как ауксин. Этот гормон перемещается к верхушке корня, где стимулирует деление клеток и способствует их растяжению, позволяя корням проникать в более прохладные и влажные слои почвы. "Высокая температура и засуха обычно сопровождают друг друга, поэтому для растений естественно стремиться вглубь, где больше влаги", - объясняет профессор Квинт. Возможно, растения также обмениваются химическими сигналами через корни, сообщая о происходящих изменениях с соседними растениями.

При повышении температуры в стебле также происходит синтез ауксинов, однако реакция растений на них совершенно иная. В ответ на гормон растения удлиняют свои клетки, делая стебли и листья более тонкими и узкими, чтобы минимизировать потерю влаги. Понимание этих механизмов позволит лучше предсказывать, как изменение климата может повлиять на растительный мир, особенно на сельское хозяйство, от которого зависит продуктивность сельскохозяйственных культур и, соответственно, пищевая безопасность человечества.

Познание механизмов, по которым растения реагируют на температурные изменения, имеет большое значение для разработки устойчивых агрономических методов и сортов растений, способных эффективно адаптироваться к климатическим изменениям. Например, сельскохозяйственные культуры с улучшенной способностью воспринимать и реагировать на температуру могут более эффективно использовать доступные ресурсы, такие как вода и питательные вещества, что поможет снизить негативные последствия изменения климата на сельское хозяйство.

Более тщательное исследование взаимосвязи между корнями растений и температурой поможет расширить наши знания о физиологии растений и их способностях к адаптации. Это позволит разработать инновационные методы обработки почвы, управления поливом и селекции растений, устойчивых к климатическим изменениям, и способствовать развитию устойчивого и продуктивного сельского хозяйства в будущем.

<< Назад: Влияние стресса на структуру мозга 24.07.2023

>> Вперед: Рыбки в космическом пространстве 23.07.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Управление снами для решения важных задач 01.03.2026

Сны на протяжении веков привлекали внимание философов, психологов и ученых, вызывая вопросы о том, насколько они отражают нашу реальность и могут ли влиять на мышление. Новое исследование нейробиологов из Northwestern University показывает, что содержание человеческих сновидений можно частично направлять, а фаза быстрого сна (REM) играет ключевую роль в творческом мышлении и поиске нестандартных решений. В эксперименте ученые использовали метод целенаправленной реактивации памяти (TMR). Пока участники спали, им подавали звуки, ассоциированные с головоломками, предложенными им ранее. Сигналы включались только после подтверждения мозговой активности, указывающей на фазу быстрого сна. В результате 75% испытуемых сообщили о появлении во сне образов или идей, связанных с нерешенными задачами. При этом головоломки, "проникшие" в сновидения, решались значительно чаще: 42% против 17% у задач, которые не фигурировали во сне. Исследователи подчеркивают, что это не прямое доказательство тог ...>>

Новый томат с повышенным содержанием витамина A 28.02.2026

Проблема дефицита витамина A остается одной из глобальных задач здравоохранения, особенно в регионах с ограниченным доступом к разнообразной пище. Недавние достижения биотехнологий позволяют создавать продукты, способные существенно улучшить питание населения, и одним из таких примеров стал новый томат, обогащенный витамином A. Исследователи из Университета Флориды разработали сорта томатов с повышенным содержанием бета-каротина - вещества, которое организм преобразует в витамин A. Работа была выполнена Джингвеем Фу, Дениз Тиеман и Баллой Ратиноспати в Институте пищевых и аграрных наук UF/IFAS. Созданные помидоры отличаются существенно более высоким уровнем бета-каротина по сравнению с обычными сортами, а также с продуктами, традиционно богатыми этим соединением, такими как сладкий картофель и капуста. По словам профессора Ратинасабапати, регулярное употребление всего 50-100 граммов этих обогащенных томатов может покрыть суточную потребность человека в витамине A, что делает их п ...>>

Случайная новость из Архива Научное объяснение белых носочков у кошек 05.07.2024 Белые "носки" на лапах у кошек представляют собой интересный феномен, который давно привлек внимание ученых и любителей этих животных. Исследователи из Колледжа ветеринарной медицины Университета Миссури провели исследования, которые пролили свет на генетическую природу этого явления. Белые "носки" у кошек являются результатом генетической мутации, которая стала более распространенной после одомашнивания этих животных. В дикой природе такие белые отметины встречаются крайне редко. Это связано с тем, что белые лапы выделяют животное на фоне окружающей среды, делая его более заметным для хищников. Однако, около 10 тысяч лет назад, когда началась история одомашнивания кошек, люди стали обращать внимание на такие особенности в окрасе, вероятно, из эстетических соображений. Кошки с белыми "носочками" могли тяготеть к человеку, так как им было труднее выжить в дикой природе из-за своей заметности. Это способствовало тому, что такие кошки оставались вблизи человеческих поселений, где они были менее уязвимы для хищников и имели больше шансов на выживание. Таким образом, естественный отбор в условиях одомашнивания способствовал распространению этой генетической мутации. Ученые также отметили, что белые пятна в окраске являются общей чертой для всех одомашненных животных, будь то лошади, свиньи, мыши, коровы или крысы. Этот феномен связан с процессами, происходящими еще на эмбриональной стадии развития. Клетки, отвечающие за цвет меха, начинают миграцию по телу на ранних стадиях эмбрионального развития. Если эти клетки мигрируют достаточно далеко, животное приобретает однотонную окраску. Однако, если миграция клеток замедляется или прерывается, то на лапах, мордочке, груди и животе появляются белые пятна. Этот процесс объясняет, почему белые "носки" и другие отметины так распространены среди одомашненных животных. Белые "носки" у кошек представляют собой яркий пример того, как генетические мутации могут закрепляться и распространяться в результате одомашнивания. Эти отметины, ставшие возможными благодаря взаимодействию с человеком, служат не только интересным научным феноменом, но и символом долгой истории взаимной адаптации и выживания. Углубленное понимание генетических и биологических процессов, лежащих в основе этого явления, помогает нам лучше осознать сложные механизмы эволюции и одомашнивания животных.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026