CASTLE.PRI.EE

Учёные считают, что у большинства растений есть свойство – гравитропизм. Так называют способность расти в определенном направлении, в зависимости от гравитации. Так корни растений растут вглубь земли, а зелёная часть – тянется вверх, против направления силы тяжести.

Исследователи из Австрийского научно-технологического института и Педагогического университета Шэньси сравнили, как чувствуют силу тяжести мхи, плауны, папоротники, голосеменные и цветковые растения. Их корневые системы заставляли расти горизонтально и наблюдали, когда корешки начнут загибаться книзу.

Оказалось, гравитропизм уверенно заработал только у голосеменных и цветковых. Хуже всего из «положения лёжа» вниз растут корни у мхов, плаунов и папоротников. Это три самые древние группы наземных растений. Мхи считаются более древними, чем плауны и папоротники.

Учёные считают, чтобы корни росли вниз, нужно чувствовать гравитационное поле. Кроме того, организовать деление клеток так, чтобы корень рос в нужном направлении. Нужно правильно передать сигналы, сообщающие о силе тяжести.

Для чувства гравитации у растений в клетках есть особые крахмальные гранулы амилопласты, которые оседают под действием силы тяжести. В статье в Nature Communications говорится, что если рассмотреть кончик корня у разных групп растений, то мы увидим, что только у голосеменных и цветковых, амилопласты оседают прямо вниз и собраны действительно только в клетках самого кончика. А вот у мхов, плаунов и папоротников эти гранулы распределены по клеткам корня более равномерно. Это мешает им чувствовать гравитационную силу.

С другой стороны, у голосеменных и цветковых удачно настроена передача гравитационного сигнала с помощью гормона ауксина, который управляет ростом растительных тканей. Поток ауксина через ткани делает клетки полярными – у них появляется верх и низ. Гормон переходит от клетки к клетке с помощью белков-переносчиков, и только у голосеменных и цветковых белки-переносчики в корнях расположены в клетке так, чтобы передавать сигнал по вертикали.

Многие люди уверены, что корни всех деревьев начинаются где-то под стволом и уходят вниз, глубоко в землю. Однако имеются корни, которые растут прямо вверх, есть и такие, которые разрастаются вокруг веток и ствола дерева, вместо углубления в землю.

Многие растения имеют воздушные корни. У эпифитных орхидей бывают корни-прицепки на всех ветках. Ещё имеются более или менее прямые корни, врастающие в перегной из опавших листьев, который скапливается среди листьев орхидеи. То же бывает и у эпифитных папоротников.

Вслед за этими растениями сбиваются с пути истинного и деревья. У многих пальм короткие питающие корни прорастают из почвы вверх, в перегной, окружающий растение, и даже в воздух. Дж. Уиллис сообщает, что корни пальм рафия (Raphia ruffia) развиваются между сухими черешками опавших листьев. «Они загибаются вверх и, как утверждают, функционируют в качестве дыхательных органов».

Обычные корни растут вниз под влиянием силы тяжести и благодаря действию гормонов роста ауксинов. Стебли, наоборот, растут вверх — также под влиянием силы тяжести и, по-видимому, благодаря действию тех же гормонов. Корень и стебель ведут себя диаметрально противоположным образом.

Однако имеются исключения. У безстебельных бразильских пальм стебель растёт вниз и, таким образом, играет роль корня. По мере углубления стебля в землю почка выгибается вверх, но сам стебель пальмы оказывается перевернутым. Дыхательные корни черных мангров прорастают сквозь ил в воздух и ведут себя словно стебли.

Считается, что корни – это орган дерева, который всегда в земле. Они тянутся в разные стороны в поисках питательных веществ и заодно обеспечивают устойчивость дерева. Корни собирают воду, содержащую питательные минеральные вещества, для всей верхней надстройки и помогают перекачивать этот раствор к листьям вопреки силе тяжести.

Учёные затрудняются исчерпывающим образом объяснить, что такое корень. Древесные корни способны отклоняться от нормы по крайней мере в восьми направлениях. Если коротко – корни могут возникнуть где угодно и расти почти в любом направлении. Барельефы в индийских храмах показывают, что для индуистской религии одно время были характерны культовые рисунки и скульптуры деревьев Ficus religiosa и F. benghalensis вверх тормашками!

Краткое изложение статьи американского дендролога Эдвина Меннинджера.

P.S. Любопытный механизм встречается у бананов. Он хорошо демонстрирует, что растения мало ориентируются на гравитацию.
Иногда бананы могут расти вверх, подобно стеблю. Считают, что это связано с высыханием листвы. И бананы начинают получать больше света. Ауксин перераспределяется в обратном направлении и происходит инверсия.

Фиговое дерево в Италии растёт вверх ногами. Год за годом оно продолжает расти вниз и приносить плоды. Хотя садовники счастливы – собирать так инжир гораздо проще.

P.P.S. Возможно, гравитация отсутствует? Вместо неё действует другой механизм?

Комментарии запрещены.