Ученые узнали, как растения определяют время

Результаты нового исследования решают ключевую загадку о химии того, как растения предсказывают время, чтобы они могли распускать и усваивать питательные вещества. Процесс — тонкое химическое событие — происходит в клетках каждого растения каждую секунду каждого дня. Как утверждают специалисты, определять время растениям помогает специальный белок – фитохром, о котором было известно давно.

Именно этот белок дает возможность растениям различать время и погоду. В ходе последних экспериментов исследователям удалось досконально изучить этот белок. Было установлено, что во время поглощения света, фитохром деформируется и это заставляет растение тянутся вверх и расти.

Ученые провели ряд экспериментов: выращивали рассаду в воздухе, лишенном углекислого газа (для замедления реакции фотосинтеза), и генно-модифицированные растения. Оказалось, что именно выработка сахара регулирует важнейшие гены, отвечающие за суточный ритм. Замедление фотосинтеза, к примеру, заставило биологические часы растений «отставать» на 2-3 часа.

«Новое понимание означает, что фермеры могут когда-нибудь выращивать сельскохозяйственные культуры в условиях или в климате, где они в настоящее время не могут расти» — пояснил химик Брайан Д. Золтовски из Южного методистского университета Далласа, который руководил исследованием.

«Теперь мы понимаем химию, позволяющую растениям поддерживать естественный 24-часовой ритм в синхронизации с окружающей их средой, что позволяет нам настраивать химию, например, поворачивая переключатель диммера вверх или вниз, чтобы изменить способность организма удержать время. Таким образом, мы можем либо заставить часы завода работать быстрее, либо медленнее. Изменяя эти тонкие химические события, мы могли бы рационально перепроектировать фотохимию растения, чтобы оно смогло адаптироваться к новому климату», — говорит Золтовски.