Ученые выяснили, что растения используют химический калькулятор, чтобы разделить количество запасенной энергии на длину ночи. Таким образом, они рационально расходуют энергетические запасы, когда темно.
Биологи из центра Джона Иннеса в Англии обнаружили, что у растений предусмотрен специальный биологический процесс, который делит количество запасенной энергии на продолжительность ночи. Это решает проблему рационального расходования энергетических запасов в темное время суток. Поэтому они продолжают расти, не рискуя при этом сжечь все свои запасы.
Пока светит солнце, в растениях происходит фотосинтез, в процессе которого, они превращают солнечный свет, воду и двуокись углерода в энергию в виде длинных цепей сахара или крахмала. Ночью накопленный крахмал сжигается, чтобы поддержать рост.
«Точность расчетов предотвращает голод растений и обеспечивает наиболее эффективное использование питательных веществ», — сообщила в пресс-релизе соавтор исследования Элисон Смит (Alison Smith). «Если запасенный крахмал будет использоваться слишком стремительно, то растениям придется голодать и прекращать расти в течение ночи. Если же запасы используются слишком медленно, то некоторые из них будут затрачены впустую».
Биологи устроили математическую викторину для листьев. Они выключили свет над растениями, которые ранее выращивались с 12-часовым чередованием дня и ночи. Погрузив их в темноту после 8-часового светового дня, исследователи заставили растения скорректировать свой обычный ночной ритм. Поскольку в листьях не успело сохраниться привычное количество крахмала, им пришлось пересчитать свой метаболизм.
Даже после этого обмана с длиной светового дня растения успешно справились с экзаменом и закончили тем, что с наступлением рассвета у них оставалось лишь небольшое количество крахмала. Они не испытали голода и не остались с избыточным энергетическим запасом, который можно было бы использовать в качестве топлива для большего роста.
Растения ничего не делали сознательно. Химические реакции и математические расчеты производились автоматически. Результаты этого исследования опубликуют в журнале eLife, а в настоящее время они доступны через библиотеку Корнельского университета.
Авторы предположили, что подобные биологические калькуляторы объясняют, как перелетные птицы могут преодолевать 5000-километровые расстояния и сохранять достаточное количество запасов, рационально их расходуя.
