Как вода растений самостоятельно

В основах растения крошечные трубы поставляют воду измученным жаждой листьям. Исследователи всегда думали, что эта так называемая ксилема была пассивной колонкой мертвой ткани. Но удивительное новое исследование, изданное онлайн сегодня Наукой, предполагает, что ксилема может активно приспособить поток минерально-богатой воды, бегущей к листьям.

В прошлом году, при исследовании ремонта ксилемы, биолог растения Гарвардского университета Мишель Холбрук и ее коллеги споткнулись через вдохновение для их текущего исследования: статья 1978 года биолога Гарварда Мартина Циммермана. В той газете бригада Циммермана отметила, что, когда они накачали водопроводную воду — полный повседневных солей — в ксилему, это текло намного быстрее, чем деионизированная вода. Бумага не объяснила почему.

Возможно, группа Холбрука рассуждала, добавленные соли так или иначе изменяют ксилему. Для испытания той идеи они накачали воду в части основ от лавра (Laurus nobilis), постоянно увеличивая сумму хлористого калия (KCl). Конечно же, к тому времени, когда концентрация KCl увеличилась с 0 до 50 мм, вода текла до 2.5 раз быстрее. Другие соли имели тот же эффект, и это также произошло в стеблях 18 других покрытосемянных растений, пяти хвойных деревьев и трех папоротников.

В отличие от этого, когда бригада попробовала деионизированную воду, скорость потока жидкости ксилемы, пропущенная значительно.Но как ксилема делает это? Инженеры показали, что гидрогели, желеобразные сущности, которые могут сократить и расширить, влиять на поток воды через материал.

И растения полны гидрогелей в форме пектинов, склеивающих клеточные оболочки. Таким образом, бригада ввела ксилему с растворами переменного pH и полярности, факторы, которые, как известно, активизировали гидрогели.

Низкий pH и неполярные растворы действительно, действительно, поощряли непосредственные увеличения скорости потока жидкости ксилемы — подобный результат, исследователи говорят к внедрению ксилемы солоноватой воды от почвы.Дальнейшие эксперименты локализовали эту деятельность к мембранам «ямы» ксилемы — подобная решету петля волокон клетчатки и пектинов. Вода, текущая ксилема, должна пройти через эти мембраны. Поскольку растение впитывает полезные ископаемые почвы, исследователи предлагают, пектины могут или раздуться или сжаться.

Когда пектины раздуваются, поры в мембранах сжаты, замедлив течение в водоеме к струйке. Но когда пектины сжимаются, поры могут широко открыть, и водные потоки через мембрану ксилемы к измученным жаждой листьям выше.

«Это — первые достоверные свидетельства, которые я знаю, которых ксилема регулирует водный транспорт на растениях», говорит Джон Бойер, биолог растения в университете Делавэра, Льюиса.


4 комментария

Добавить комментарий