Вчені довели, що рослинам під силу математика
Здавалося б, рослини тільки й створені для того, щоб ними милуватися; та
якими б простими не здавалися вони на перший погляд, варто усвідомлювати, що
щодня у них перебігає безліч складних процесів, які регулюють їх роботу. До
цього часу було відомо, що за кожну з життєво важливих функцій рослини, а саме
ріст, розвиток, дихання, обмін речовин, подразнення та розмноження, відповідає
певна тканина чи орган. Проте навіть біологи недооцінювали розум рослини. Вивчаючи
поведінку зразків у лабораторії, дослідники із Центра Джона Іннеса,
Великобританія, встановили, що при визначенні швидкості використання крохмалю,
який запасається у вакуолях, рослини фактично виконують математичну операцію
ділення. Це докорінно перевернуло уявлення ботаніків про структуру рослинного
організму.
Для денного живлення рослини використовують отриману від Сонця енергію,
перетворюючи з її допомогою вуглекислий газ на крохмаль і цукор. Так поживні
речовини за день накопичуються, і їх доводиться споживати рослині вночі в
умовах відсутності світла. Якщо запас крохмалю закінчиться раніше, аніж
потрібно, рослина відчуває голод і її ріст припиняється, якщо ж навпаки,
крохмаль використовується повільно, – частина його виявляється непотрібною.
Професори Мартін Говард та Алісон Сміт виявили, що у листках рослинних
організмів міститься специфічний механізм, який за рахунок простого алгоритму
регулює споживання крохмалю. Це відбувається наступним чином: механізм вимірює
залишковий запас полісахариду і, використовуючи власний внутрішній біологічний
годинник, оцінює, скільки часу залишилося до світанку. Тоді визначається
відношення першої величини до другої, і вуаля! Швидкість споживання крохмалю
визначено!
До того ж, такий алгоритм дає гарантію, що до самого світанку рослина
буде забезпечена харчуванням, навіть якщо ніч закінчиться занадто рано або з
якихось причин зміниться рівень крохмалю у вакуолях. Як результат, до сходу
Сонця споживається приблизно 95% накопиченого крохмалю, тобто рослина уникає
нічного голодування і водночас максимально ефективно використовує живлення для
нічного росту.
На думку Мартіна та Алісон, кодування вихідних даних, що необхідні для
обчислень, може відбуватися за рахунок концентрацій молекул двох типів – S
(концентрація крохмалю) та Т (час). Якщо концентрація S-молекул збільшується,
механізм стимулює споживання крохмалю, а збільшення концентрації молекул типу Т
призводить до сповільнення цього процесу. Результуюча ж швидкість, за цією
теорією, визначається саме відношенням концентрацій.
Професори-ботаніки вважають, що для підвищення врожайності сільськогосподарських
культур відкрита ними особливість росту рослин у темряві виявиться надзвичайно
корисною.
Немає коментарів:
Дописати коментар