Биологи обнаружили удивительное свойство растений — измерять температуру почвы. Функцию термометра выполняет корневая система. К такому выводу пришли учёные из Университета Мартина Лютера в Германии. Биологи также дали объяснение тому, как сами корни обнаруживают тепло и реагируют на него. Полученные результаты могли бы помочь в разработке новых подходов к селекции растений.
Исследователи использовали климатические камеры, чтобы понять, как разные виды растений реагируют на повышение температуры окружающей среды. В качестве «подопытных» выступили кресс-салат, капуста и томаты.
До последнего времени предполагалось, что побеги контролируют процессы, происходящие во всех тканях растений. Как считалось ранее, побеги, словно передатчик, отправляют сигнал корневой системе, чтобы она изменяла свой рост в зависимости от условий окружающей среды.
Однако научный эксперимент опроверг эту теорию. Авторы исследования повысили температуру окружающей среды с 20°C до 28°C, срезали побеги растений, но позволили корням продолжать расти. Выяснилось, что корневая система от этого не пострадала и продолжала расти при повышенной температуре как обычно. Более высокая температура стимулировала деление клеток, и корни стали значительно длиннее.
В ответ на внешние раздражители клетки корневой системы увеличивали выработку гормона роста ауксина, который затем транспортировался к кончикам корней. Там гормон стимулировал деление клеток, и корни проникали глубже в почву. Так как жара и засуха обычно происходят одновременно, растения стремятся пустить корни глубже в почву, где больше влаги.
До сих пор механизм реагирования побегов растений на высокую температуру окружающей среды оставался до конца не изученным. Клетки побегов также вырабатывают больше ауксина, но растение реагирует иначе, чем его корневая система. Клетки в побеге растягиваются, стебель становится выше, а листья становятся более узкими и разрастаются дальше друг от друга.
Авторы исследования подчёркивают, что из-за изменения климата рост корней растений становится определяющим при селекции новых сортов. Понимание того, как на клеточном уровне реагирует корневая система на жару, может помочь эффективно защитить растения от стресса, связанного с засухой, и добиться стабильных урожаев.
Интересную функцию придумали для корней растений учёные из Швеции. Поливая фасоль раствором с олигомерами, они таким образом улучшали её электропроводность. Корневая система может накапливать энергию словно батарейка, так что корни вполне могут превратиться в аккумуляторы или композитный материал, способный проводить электрический ток.