У рослин є аналог нервової системи
Source:
Міжнародної група вчених у ході експерименту з'ясувала, що рослини використовують сигнальні молекули, аналогічні тим, що є в нервовій системі тварин. З допомогою цих молекул листя рослини можуть передавати один одному «сигнали лиха», які містять інформацію про небезпеку. Наші зелені друзі не володіють нервовою системою, однак вони безумовно мають щось аналогічне. Висновки дослідників опублікував журнал Science.
У тварин уражені клітини нервової системи випускають глутамінову кислоту, яка створює електрохімічний викид іонів кальцію, за допомогою якого клітина віддаляється від небезпечної області. У цьому процесі беруть участь нейромедіатори — речовини, за допомогою яких імпульс передається від одного нейрона до іншого. Дослідники з США та Японії з'ясували, що у рослин є дуже схожа система.
Що цікаво, автори дослідження прийшли до даного відкриття випадково, коли вивчали вплив гравітації на зміну рівня вмісту кальцію у трав'янистої рослини резуховидки (Arabidopsis). Один з учених створив молекулярний сенсор — флуоресцентне речовина, чутливе до вмісту кальцію і дозволяє спостерігати за змінами його рівня в рослині в реальному часі. Чим вище рівень кальцію, тим яскравіше воно світиться. З допомогою молекулярного сенсора вчені змогли побачити, як змінюється рівень кальцію в тканинах рослини в різних умовах.
«Ми знали, що у рослин є сигнальна система. Якщо пошкодити одну частину, вона сповіщає всі інші, щоб ті запустили захисні механізми. Але ми не знали, що стоїть за цією системою», — пояснює Саймон Гілрой, біолог з університету Вісконсіна в Мадисоне.
Якщо відірвати або пошкодити один листок рослини, про це досить швидко дізнаються стебло і інші листя. В ході експерименту вчені відрізали від резуховидки один листочок і виявили, що вміст кальцію стало відразу ж змінюватися сформувався свого роду імпульс, який поширювався від пошкодженої частини по всій рослині. Флуоресцентного світіння сенсора різко стало яскравіше поблизу «рани», потім згасло і з'явилося вже трохи далі. Через деякий час ця хвиля дійшла до всіх інших листя.
На відео нижче можна бачити, як від пошкодженої ділянки рослини передається підсвічений сигнал. Швидкість викиду становить всього близько міліметра в секунду, що значно повільніше, ніж у нервових клітин тварин (120 метрів в секунду). Тим не менше, цього цілком достатньо, щоб інші частини рослини встигли запустити процес виробництва захисних механізмів. Наприклад, одні рослини починають виробляти більше хімічно шкідливих речовин, стаючи неїстівними для комах, інші відлякують своїх кривдників різким запахом.
Реакція рослини на своє поїдання гусеницею
Що саме підвищує рівень вмісту кальцію в рослині? Автори дослідження вважають, що вся справа в тій же глутамінової амінокислоти (глутамате), яка раніше також була виявлена в рослинах. Про це побічно свідчать висновки іншого дослідження, що проводилося в 2013 році. У них говорилося, що у рослин, які не мають глутаматних рецепторів не відбувається електричної реакції на загрозу.
Глутамат запускає реакцію
Утворилася рана призводить до викиду глутамату. Він приймається рецепторами, які підвищують рівень вмісту кальцію, що в свою чергу призводить до запуску захисної системи, яка в свою чергу намагається вберегти рослину від отримання подальшого пошкодження. І все це відбувається без нейронів. Схоже, що наші зелені друзі набагато складніше і динамічніше, ніж може здатися на перший погляд.
Вчені додають, що продовжать дательное вивчення сигнальної системи у рослин і, можливо, знайдуть спосіб нею керувати.
Обговорити відкриття міжнародної команди біологів можна .
Більше:
Венера має газ, вироблений мікробами. Вчені знайшли іноземців?
Був припущення, що може бути життя на Венери Протягом багатьох років вчені шукають життя на Марсі. Але хто знає, може вони там не дивляться? У 2017 році дослідники з США та Великобританії почали шукати ознаки життя на Венері, яка є другою за величино...
Чи може мелатонін допомогти лікувати коронавірус?
Деякі лікарі вважають, що гормон сну допомагає при коронавірусі Схоже, що в переліку потенційних методів лікування COVID-19, які дослідники запропонували протягом декількох місяців пандемії, ще одне поповнення: мелатонін. Лікар в Техасі каже, що він ...
Що таке "гормон любові" і хто його не вистачає?
Окситоцин - гормон любові Людське тіло виробляє величезну різноманітність гормонів, кожен з яких виконує своє завдання. Наприклад, багато відомих ендорфінів приносять людям відчуття радості, а надлишок кортизолу сигналізує про стресовий стан людини. ...
Новини
Вчені приступили до створення нового класу антибіотиків, здатного вбивати супербактерії
останнім часом фармацевти все більше стурбовані появою, так званих, супербактерій — мікроорганізмів, стійких до дії більшості відомих антибіотиків. І для їх знищення потрібно створити «суперантибиотики». Саме цим і зайнялася...
Гідрогелі навчилися складним рухам
Живі організми розширюють і стискають м'які тканини для здійснення складних тривимірних рухів та функцій, але повторення цих рухів у створених в лабораторії матеріалах виявилося складною справою. Вчений з Університету штату Техас ...
Телескоп «Хаббл» приступив до спостереження за першими галактиками Всесвіту
Космічний телескоп «Хаббл» приступив до нової місії, яка повинна буде пролити світло на еволюцію перших галактик у Всесвіті. І для виконання цього завдання космічна обсерваторія буде використовувати самі масивні об'єкти Всесвіту –...
Що відчувають собаки? Вміють вони переживати насправді?
Якщо ви живете з собакою, ви напевно знаєте, коли їй весело чи сумно, чи не так? Звичайно, знаєте. Навіть наукове співтовариство визнає, що у собак є емоції — хоча вчені і не можуть безпосередньо дізнатися, що переживають собаки. ...
Нейромережа навчилася накладати міміку однієї людини на іншого особа
Групи дослідників часто експериментують з відео контентом за допомогою нейромереж. Взяти до прикладу NVIDIA, яка в кінці 2017 року нейронну мережу змінювати погоду й час доби на відео. Черговий проект подібного роду запустили досл...
При створенні вакцини від ВІЛ будуть використовувати особливі антитіла вірусу
Широкомасштабні вивчення ВІЛ і постійні пошуки ліків від цього небезпечного вірусу йдуть, на жаль, не так швидко, як хотілося б. При цьому вже давно відомо, що у деяких людей імунна система здатна виробляти антитіла проти ВІЛ, що ...
Блокування всього одного білка допомагає запобігти цукровий діабет
Багато захворювання розвиваються із-за різних генетичних порушень. І, впливаючи на наші гени і кодуються ними білки, появу деяких хвороб можна запобігти. Не так давно група експертів з Медичного центру дитячої лікарні Цинциннаті (...
Нейронна мережа виявила сигнали з загадкового джерела
Машинне навчання використовується у багатьох сферах, в тому числі і в проектах SETI з пошуку позаземних цивілізацій. Дослідники Каліфорнійського університету в Берклі використовували його в рамках проекту Breakthrough Listen для в...
Розроблено імплантат для боротьби з раковими клітинами за допомогою світла
Для боротьби з онкозахворюваннями створено чимало препаратів і методів хірургічного лікування. Але групі вчених з японського Університету Васеда вдалося придумати щось радикально нове: бездротовий імплантат для боротьби з раком. ...
Розроблено імплант для боротьби з раковими клітинами за допомогою світла
Для боротьби з онкозахворюваннями створено чимало препаратів і методів хірургічного лікування. Але групі вчених з японського Університету Васеда вдалося придумати щось радикально нове: бездротовий імплант для боротьби з раком. Пр...
#новини високих технологій 260 | російський двигун на спирті і реформи Google
Кожен понеділок в новому випуску «Новин високих технологій» ми підводимо підсумки минулого тижня, говоримо про найбільш значущих і важливих подіях, ключових відкриттів і цікавих винаходи. Сьогодні — про російському двигуні н...
У головному мозку виявлено центри, відповідальні за позбавлення від спогадів
Велика кількість досліджень націлене на вивчення процесів пам'яті і запам'ятовування. І, в цілому, вивчені вони досить непогано. Але ось те, як відбувається процес «фізіологічного» забування (тобто не пов'язаного з страждають нейр...
Великі вітряні і сонячні ферми в Цукрі можуть зробити пустелю зеленої і вологою
Вітряні і сонячні ферми, як відомо, мають локальний ефект на тепло, вологість і інші фактори, які можуть бути корисними або шкідливими для регіонів, у яких вони розташовані. Нова кліматична модель показує, що масивні вітряні та со...
Вакцина від меланоми забезпечила 100% виживаність під час випробувань
Будучи однією з найагресивніших форм раку, меланома вкрай погано піддається лікуванню. На сьогоднішній день вже існує експериментальна противомеланомная вакцина, але вона не забезпечує доложного результату. Однак групі дослідників...
Новий препарат лікує грип через пару днів
Є така приказка: якщо грип лікувати — він пройде за 7 днів, а якщо не лікувати — за тиждень. На жаль, як би ми не старалися, але, підхопивши вірус, швидко одужати не вийде. Хоча незабаром все може змінитися, адже група...
Плутон знову може стати планетою
Причина, по якій Плутон втратив свій статус планети, недійсна, згідно з новим дослідженням від Університету Центральної Флориди в Орландо. У 2006 році Міжнародний астрономічний союз, група світових експертів в області астрономії, ...
Відкритий спосіб загоєння ран без хірургічного втручання
Будь-яка досить велика рана або виразка для загоєння вимагає застосування хірургічних методів для видалення пошкоджених ділянок і використання шовного матеріалу для стягування країв рани. Але нещодавно група дослідників з США розр...
Можливо, пройде ще 1000 років, перш ніж ми побачимо «дев'яту планету»
«Дев'ята планета» — загадкова прихована планета, яка ховається (чи не ховається) на великій дистанції від нашого Сонця, але в нашій Сонячній системі, продовжує водити астрономів за ніс. Вона стала чимось на зразок «лох-неського чу...
10 нових дивних відкриттів, пов'язаних з чорними дірами
Чорні дірки є, мабуть, самими дивними і загадковими об'єктами у відомої нам Всесвіту. Їх ніхто не бачив, але вчені впевнені в тому, що вони існують. Вони не тільки передбачені Ейнштейном, їх присутність побічно підтверджується тим...
Nestle буде розробляти індивідуальні дієти на основі тестів ДНК
останнім часом тести ДНК можуть дуже багато розповісти про людину і цими даними можна користуватися не тільки в наукових цілях, але і для того, щоб отримати додаткову вигоду. Принаймні, так вважають в компанії Nestle, фахівці якої...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!