321
Растения и арифметика – это, на первый взгляд, совершенно несовместимые понятия, но английские ученые из Центра Джона Иннеса так не считают. Им удалось установить, что ночью растения используют достаточно точные арифметические расчеты, чтобы избежать голодания до рассвета.
Профессор Мартин Говард утверждает: «Это первый конкретный пример столь сложных арифметических подсчетов в фундаментальных биологических процессах».
Растения, используют солнечную энергию, чтобы питаться на протяжении всего дня. При этом они преобразовывают углекислый газ (СО2) в крахмал и сахар. Когда наступает вечер, растения полностью зависят от количества крахмала, накопленного на протяжении всего дня.
Исследования показывают, что растения в ночное время достаточно точно регулируют скорость потребления «пищи». Такие корректировки питания дают гарантию того, что оно не будет голодать даже если на улице потемнеет раньше времени, или же запасы крахмалы уменьшаться по каким-либо причинам. Эти корректировки питания очень точны и просто не могут происходить без довольно сложных арифметических расчетов.
Ученые установили, что растения используют именно математическую операцию деления для обеспечения своего нормального функционирования – роста и продуктивности. Исследования того, как растения продолжают расти в темное время суток, однозначно поможет в поисках различных способов повышения урожайности.
На протяжении темного времени суток, механизмы, которые находятся внутри листков, вычисляют размеры запасов «пищи» и продолжительность времени до рассвета с помощью специальных алгоритмов. Так называемые «внутренние» часы, которые очень схожи с биологическими часами, которые есть у каждого человека, предоставляют растению информацию о том, сколько времени осталось до восхода солнца. Чтобы выбрать самую эффективную скорость потребления «пищи», растение использует формулу деления (размер запасов крахмала/продолжительность времени до начала нового дня). Следует отметить, если растение будет использовать крахмал очень быстро, то вскоре будет голодать, и как следствие – прекратит свой рост в течении ночи. В обратной ситуации — часть питательных веществ будет потрачена впустую, если они будут использоваться слишком медленно. Как правило, до утра используется 95% крахмала, при этом растение предотвращает свое голодание и достаточно эффективно использует питательные вещества для нормального роста в ночное время.
Также ученые выяснили, что информация о размере запасов крахмала и времени, которое осталось до начала нового дня, кодируются в молекулах двух видов (S – размер запаса «пищи»; Т – время). Рост концентрации молекул S-вида стимулирует потребление, а рост молекул Т-вида наоборот замедляет его. В свою очередь, растения регулируют скорость потребления питательных веществ с помощью формулы – S/Т.
Ученые уверенны, что дальнейшие исследования в данной области и открытая ими уникальная способность роста растений в ночное время, позволит значительно повысить урожайность любой сельскохозяйственной культуры.
