Растения чувствуют и реагируют на температуру корней

23.07.2023

Ученые из Галле-Виттенбергского университета в Германии обнаружили, что корни растений обладают способностью воспринимать и реагировать на температуру почвы, независимо от остальной части растения. Это открытие подчеркивает, что корни не только передают сигналы вверх по стеблю, но и сами по себе могут реагировать на изменения в окружающей среде.

Ранее считалось, что корни растений не способны реагировать на окружающую среду самостоятельно и исключительно подчиняются сигналам, поступающим из стебля. Однако новые эксперименты с растениями, такими как гусеница обыкновенная, помидоры и капуста, проведенные при контролируемом повышении температуры от 20 до 28 градусов Цельсия, опровергли эти представления.

При повышении температуры почвы, клетки на концах корней начинают активнее делиться, что приводит к удлинению корней. Отрезание стеблей не оказывает влияния на этот процесс. Дополнительно, ученые провели эксперименты с генетически модифицированными растениями, у которых была нарушена система реагирования на высокую температуру в стебле. Даже в этих "дефектных" растениях корни все равно откликались на температуру, подтверждая их самостоятельную реакцию.

Биохимический анализ показал, что при повышении температуры почвы, корни начинают производить больше гормона роста, известного как ауксин. Этот гормон перемещается к верхушке корня, где стимулирует деление клеток и способствует их растяжению, позволяя корням проникать в более прохладные и влажные слои почвы. "Высокая температура и засуха обычно сопровождают друг друга, поэтому для растений естественно стремиться вглубь, где больше влаги", - объясняет профессор Квинт. Возможно, растения также обмениваются химическими сигналами через корни, сообщая о происходящих изменениях с соседними растениями.

При повышении температуры в стебле также происходит синтез ауксинов, однако реакция растений на них совершенно иная. В ответ на гормон растения удлиняют свои клетки, делая стебли и листья более тонкими и узкими, чтобы минимизировать потерю влаги. Понимание этих механизмов позволит лучше предсказывать, как изменение климата может повлиять на растительный мир, особенно на сельское хозяйство, от которого зависит продуктивность сельскохозяйственных культур и, соответственно, пищевая безопасность человечества.

Познание механизмов, по которым растения реагируют на температурные изменения, имеет большое значение для разработки устойчивых агрономических методов и сортов растений, способных эффективно адаптироваться к климатическим изменениям. Например, сельскохозяйственные культуры с улучшенной способностью воспринимать и реагировать на температуру могут более эффективно использовать доступные ресурсы, такие как вода и питательные вещества, что поможет снизить негативные последствия изменения климата на сельское хозяйство.

Более тщательное исследование взаимосвязи между корнями растений и температурой поможет расширить наши знания о физиологии растений и их способностях к адаптации. Это позволит разработать инновационные методы обработки почвы, управления поливом и селекции растений, устойчивых к климатическим изменениям, и способствовать развитию устойчивого и продуктивного сельского хозяйства в будущем.

<< Назад: Влияние стресса на структуру мозга 24.07.2023

>> Вперед: Рыбки в космическом пространстве 23.07.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Восприятие музыки зависит от цвета концертного зала 03.03.2026

Восприятие живой музыки традиционно связывают с слухом, однако на впечатления от концерта влияют и другие факторы, включая визуальное оформление и освещение. Вопрос о том, может ли цвет интерьера напрямую изменять то, как мы слышим звук, долго оставался открытым. Недавнее исследование ученых из Технического университета Берлина проливает свет на эту связь и демонстрирует, что визуальная среда способна влиять на субъективное восприятие музыки. Чтобы изучить эффект цвета, исследователи предложили участникам прослушать записи концерта в виртуальных залах, оформленных в красные, зеленые и синие оттенки. Цвета варьировались по яркости и насыщенности, что дало 12 различных вариантов оформления. Поскольку построить физические залы с таким разнообразием цветов было невозможно, использовалась технология виртуальной реальности. Звук воспроизводился через наушники с бинауральной технологией, адаптирующей звучание к движениям головы, что создавало ощущение реального присутствия в зале. Участ ...>>

Chrysalis: концепт межзвездного корабля для 400-летнего путешествия 03.03.2026

Межзвездные полеты остаются одной из самых амбициозных целей человечества. Международный научный проект Chrysalis предложил концепцию космического корабля, способного совершить 400-летнее путешествие с экипажем из 2400 человек. Победивший в конкурсе 2025 года дизайн демонстрирует не только инженерные решения, но и социальную архитектуру, рассчитанную на 16 поколений людей, живущих на борту. В основе концепции лежит вращательная конструкция длиной 58 километров. Такая масштабная система должна создать искусственную гравитацию, достаточную для нормального функционирования организма, без вызывающей дезориентацию центробежной нагрузки. Для стабилизации конструкции проект предусматривает несколько цилиндров, вращающихся в противоположных направлениях, что минимизирует колебания и вибрации. Сборка корабля планируется в точках Лагранжа - участках космоса, где можно минимизировать расход топлива. Движение корабля предполагается обеспечить прямым термоядерным двигателем на гелии-3 и дейте ...>>

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Безвоздушные шины 05.06.2019 Компании GM и Michelin представили прототип безвоздушной шины для легковых автомобилей под названием Uptis (Unique Puncture-proof Tire System - Уникальная устойчивая к проколам система шины). Безвоздушные шины изготавливаются из смеси композитного каучука и полимерного стекловолокна. Благодаря этому обеспечивается возможность использования такой шины на высокой скорости движения, которую автомобиль может развивать на автомагистралях. В большинстве случаев более ранние прототипы безвоздушных шин могут использоваться только при низкой скорости движения. Возможно, внешне Uptis выглядит и не так привлекательно, как традиционные бескамерные покрышки, но в Michelin уверяют, что они такие же удобные в эксплуатации. Что еще более важно, есть вполне реальная дорожная карта внедрения этой технологии в повседневную жизнь. GM начнет тестировать Uptis в Мичигане немного позже в 2019 году на автомобилях Chevy Bolt. Как ожидает, что готовая потребительская версия появится на серийных автомобилях уже в 2024 году. Автопроизводитель не назвал конкретные модели автомобилей, которые будут использовать новые шины. Безвоздушные шины Uptis обладают рядом преимуществ. Переход на них позволит снизить количество вредных выбросов в процессе производства шин. Что касается эксплуатационных характеристик, то им не страшны проколы и неравномерный износ. Более того, устраняется необходимость использования запасных шин, которые увеличивают вес автомобиля что ведет к дополнительному расходу топлива.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026