У деревьев обнаружили скрытые «мышцы»

Ученые выяснили, что деревья умеют чувствовать собственную форму и выпрямлять стволы. Когда-то считалось, что чувство положения тела, известное как проприоцепция, есть только у животных. Но исследователи из Национального института агрономических исследований Франции показали, что растения тоже им обладают. Научную работу опубликовал журнал New Phytologist.

Растения управляют ростом с помощью нескольких видов информации. Они реагируют на гравитацию, определяют направление света и следят за формой и положением собственных стеблей. Чтобы понять, как работает внутреннее чувство, ученым нужно было исключить сигналы от гравитации и света. Они разработали необычную систему: молодые деревья помещали на горизонтальную платформу, которая вращалась вокруг своей оси внутри сферы с равномерным освещением со всех сторон. Вращение не давало деревьям постоянного сигнала о направлении силы тяжести, а свет не подсказывал, куда расти.

Эксперимент начался с того, что молодые тополя посадили горизонтально. По мере роста деревья постепенно изгибались вверх и возвращались к вертикальному положению.

Такая реакция зависит от особого типа древесины, которая по мере роста создает тянущее усилие. Когда она формируется на верхней части стебля, то действует подобно сокращающейся мышце и вытягивает стебель вверх.

Примерно через 10 дней, когда деревья заметно искривились, исследователи поместили их в экспериментальную установку. В течение следующих недель стебли постепенно выпрямлялись, пока снова не стали почти прямыми. Ученые изучили структуру древесины, которая формировалась при выпрямлении. Они обнаружили, что первичная древесина вдоль верхней части стеблей перестала развиваться после запуска установки. В то же время такая же древесина начала формироваться на противоположной стороне. Она действовала как мышца-антагонист и создавала тянущую силу в обратном направлении. Силы противодействовали друг другу, и изогнутые стебли возвращались к прямой форме.

Новое исследование показывает, что древесина выполняет более универсальную функцию. Она может создавать силы, направленные в разные стороны, подобно тому, как противоположные группы мышц помогают животным сохранять осанку.

Это говорит о том, что деревья обладают сложной системой координации роста. Они сопоставляют информацию об окружающей среде с внутренним восприятием собственной формы и регулируют формирование древесины в местах напряжения.

Результаты имеют практическое значение для лесного хозяйства и сельского хозяйства. Определив растения с особенно эффективной проприоцепцией, ученые смогут вывести сорта, которые будут расти ровнее и давать древесину более высокого качества. 

Генетики отредактировали ДНК какао, чтобы спасти будущее шоколада

Названы деревья, ухудшающие качество воздуха в городах

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX