Ученые нашли новые доказательства способности подсолнухов следовать за солнцем

Известно, что подсолнухи поворачивают свои чаши вслед за солнцем, когда оно пересекает небо. Но как подсолнухи видят солнце, чтобы следовать за ним?

Новая работа биологов из Калифорнийского университета в Дэвисе, опубликованная 31 октября в журнале PLOS Biology, показывает, что они используют иной, новый механизм, чем считалось ранее.

Для нас это стало полной неожиданностью, — говорит Стейси Хармер, профессор биологии растений Калифорнийского университета в Дэвисе и старший автор статьи.

У большинства растений наблюдается фототропизм — способность расти по направлению к источнику света. Ученые-растениеводы предполагали, что гелиотропизм подсолнечника — способность следовать за солнцем — будет основан на том же базовом механизме, который управляется молекулой фототропина и реагирует на свет в синей части спектра.

Подсолнухи поворачивают головку, вырастая днем на восточной стороне стебля, что сдвигает головку на запад, а ночью — на западной стороне, так что головка поворачивается обратно на восток. Лаборатория Хармер из Колледжа биологических наук Калифорнийского университета в Дэвисе ранее показала, как подсолнечник использует свои внутренние циркадные часы, чтобы предвидеть восход солнца и координировать раскрытие соцветий с появлением насекомых-опылителей в утренние часы.

В новом исследовании аспирант Кристофер Брукс, постдокторант Хагатоп Атамиан и Хармер проследили, какие гены включаются (транскрибируются) у подсолнечника, выращенного в закрытом помещении в лабораторных камерах, и у подсолнечника, растущего под солнечным светом на открытом воздухе.

В закрытом помещении подсолнухи росли прямо к свету, активируя гены, связанные с фототропином. Но растения, выращенные на открытом воздухе, поворачивая голову в сторону солнца, демонстрировали совершенно иную картину экспрессии генов. Не было никаких видимых различий в фототропине между одной стороной стебля и другой.

Исследователи пока не идентифицировали гены, участвующие в гелиотропизме.

Мы, похоже, исключили фототропиновый путь, но не нашли ничего на замену, — говорит Хармер.

Блокирование синего, ультрафиолетового, красного или дальнего света с помощью затеняющих коробок не повлияло на реакцию гелиотропизма. Это свидетельствует о том, что для достижения одной и той же цели, вероятно, существует несколько путей, реагирующих на различные длины волн света.

В последующих работах будет изучаться регуляция белков в растениях.

Подсолнечник быстро учится. По словам Хармер, когда растения, выращенные в лаборатории, были перенесены на открытый воздух, они в первый же день начали следить за солнцем. Это поведение сопровождалось всплеском экспрессии генов на затененной стороне растения, который не повторялся в последующие дни. Это говорит о том, что происходит своего рода «перепрошивка», считает она.

По словам Хармер, помимо выявления ранее неизвестных путей светочувствительности и роста растений, это открытие имеет широкое значение.

То, что вы определяете в контролируемой среде, например, в ростовой камере, может не работать в реальном мире, — заключает она.

31.10.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Выращивать кальмаров в аквакультуре пытаю...

Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека
Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека

Способность собак чувствовать боль человека мо...

Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса
Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса

Математики Санкт-Петербургского государственно...

Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями
Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями

Благодаря новым приборам для отслеживания...

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Новости компаний, релизы

Конференция по актуальным проблемам водоподготовки
Ученые ТПУ в составе международной коллаборации выяснили, что смертность от болезней сердца в мире снизилась на 35% за после...
ПМЭФ-2024: СПбГУ представил систему контроля на основе искусственного интеллекта
ИТ: тренды индустрии и рынка труда
Медики СПбГУ создали линию мышей для разработки новых методов лечения слепоты у человека