Высаживая семена или луковицы, вы когда-нибудь задумывались, откуда растения узнают, в каком направлении расти? Большую часть времени мы принимаем это как должное, но когда мы думаем об этом, нам приходится задавать себе вопросы. Семя или луковица зарываются в темную почву, но каким-то образом они умеют направлять корни вниз, а стебли вверх. Наука может объяснить, как они этого достигают.
Направление роста растений
Вопрос о том, где следует выращивать растения, задается учеными и садоводами уже как минимум несколько сотен лет. В 1800-х годах исследователи выдвинули гипотезу, что стебли и листья растут по направлению к свету, а корни – по направлению к воде.
Чтобы проверить идею, они поместили лампу под растение и залили поверхность почвы водой. Растения переориентировались и продолжили развивать корни по направлению к свету, а стебли – по направлению к воде. Как только растения вылезут из земли, они смогут расти в направлении источника света. Это называется фототропизмом, но он не объясняет, как семя или луковица в почве знают, куда идти.
Около 200 лет назад Томас Найт попытался проверить идею о роли гравитации. Он прикрепил растения к деревянному диску и вращал его достаточно быстро, чтобы имитировать силу гравитации. И действительно, корни росли наружу, в направлении имитации гравитации, а стебли и листья были направлены к центру круга.
Откуда растения узнают, где вверх?
Направление роста растений связано с гравитацией, но откуда они об этом знают? У нас в ушной раковине есть маленькие камешки, которые движутся под действием силы тяжести, что помогает нам определять верх и низ, но у растений нет шипов, если, конечно, это не кукуруза (MDR).
Не существует однозначного ответа на вопрос, как растения ощущают гравитацию, но вполне вероятная идея существует. На кончиках корней имеются особые клетки, содержащие статолиты. Это небольшие шарообразные конструкции. Они могут действовать как шарики в горшке, которые движутся в зависимости от ориентации растения относительно гравитационного притяжения.
Поскольку статолиты ориентируются относительно этой силы, специализированные клетки, содержащие их, вероятно, передают сигналы другим клеткам. Это говорит им, где есть взлеты и падения и в каком направлении расти. В ходе исследования, доказывающего эту идею, растения выращивались в космосе, где практически нет гравитации. Саженцы росли во всех направлениях, доказывая, что без гравитации они не могли чувствовать верх и низ.
Вы даже можете проверить это самостоятельно. Например, в следующий раз, когда вы посадите луковицы и получите указание сделать это заостренной стороной вверх , положите одну набок. Вы обнаружите, что луковицы в любом случае прорастут, поскольку природа всегда находит способ.