Ученые впервые наблюдали за тем, как растения пьют воду из почвы

Наука Биология 08.08.2021, 21:59 Ученые впервые наблюдали за тем, как растения пьют воду из почвы Растения нуждаются в воде не меньше животных. Но то, как именно они пропускают ее через свои ткани, оставалось загадкой, разгадать которую удалось лишь недавно.

Василий Макаров редакция Тэги: Исследование Растения

Основная проблема кроется в том, что попытка проследить процесс водообмена между тканями растения неизбежно повлечет за собой нарушение этого деликатного процесса — но исследователи нашли способ избежать этого

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Физику из Ноттингемского университета Флавиусу Паскуту и его команде пришлось прибегнуть к щадящей технике визуализации, благодаря которой ученые смогли в реальном времени наблюдать за тем, как пьют растения.

«Мы разработали способ, позволяющий наблюдать за этим процессом на уровне отдельных клеток», — пояснил электрофизиолог Ноттингемского университета Кевин Уэбб. «Мы можем не просто видеть воду внутри корня, но с точностью определить, где и как она движется».

Мало того, что вода сама по себе важна для растений, она также действует как средство транспортировки других питательных веществ, минералов и биомолекул по всем живым структурам. То, насколько эффективно растения могут перемещать драгоценную жидкость, может оказывать огромное влияние на их способность переносить суровые условия окружающей среды.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Чтобы наблюдать поглощение воды живыми растениями, не повреждая их, мы применили чувствительную лазерную технику оптической микроскопии, чтобы неинвазивно отслеживать движение воды внутри живых корней», — пояснил Уэбб.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Этот метод настолько чувствителен, что может определять массу и ориентацию молекулярных связей. Это означает, что контраст можно обеспечить, используя молекулы, которые выделяются из своего окружения — в данном случае оксид дейтерия, известный как «тяжелая вода». Дейтерий — это изотоп водорода, у которого есть нейтрон, а также обычный одиночный протон обычного водорода, удваивающий его массу.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Хотя тяжелая вода имеет несколько другие свойства, она все еще достаточно похожа на обычную воду, чтобы в небольших количествах не влиять на физиологию растений.

Любопытно, что исследователи обнаружили всасывание воду только во внутренней части корней, где проходит ксилема, транспортирующая воду к тканям корня. Это свидетельствует о том, что при первоначальном всасывании вода не передается окружающим тканям на своем пути по корню.

Исследователи считают, что это означает, что внутри растения на самом деле две системы распределения воды и что вторая распространяет воду по внешним тканям.

Почему это так важно? Понимая тонкости физиологии растений, можно не только существенно увеличить урожайность (к примеру, за счет точечного контроля полива и удобрений), но и вывести сорта культур, более приспособленные к неблагоприятным условиям, от сильных морозов до долгой засухи.

Источник

31.03	37-й IT talk »
17.11	MBLTdev #2 »
16.11	GeekWeek-2015 »