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

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению

Яйцо действительно появилось первым. Откладыва...

Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий
Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий

Как природные антимикробные хищные бактерии сп...

Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса
Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса

Норвегия экспортирует продукцию, полученную из...

Nature Catalysis: Сделан первый шаг к синтетической фиксации CO2 в живых клетках
Nature Catalysis: Сделан первый шаг к синтетической фиксации CO2 в живых клетках

Синтетическая биология дает возможность создав...

ZooKeys: В Азии ученые открыли новый вид игуаны Calotes wangi
ZooKeys: В Азии ученые открыли новый вид игуаны Calotes wangi

К богатой фауне рептилий Азии присоединилась н...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса