Главный секрет роста растений вверх раскрыли ученые

Ученые обнаружили белок, который, вероятно, сыграл важную роль в эволюции растений, позволив им расти не только в ширину, но и в высоту. Изучение мха показало, что одного лишь включения необходимых генов для этого оказалось недостаточно.

Об этом сообщает портал Earth.com.

Ученые из Копенгагенского университета исследовали мох Physcomitrium patens, который служит моделью ранних наземных растений. На начальных стадиях он растет в виде плоских нитей, а позже формирует почки, из которых развиваются вертикальные побеги.

Особый интерес вызвал переход от горизонтального роста к вертикальному. Ранее считалось, что его определяют только гены, управляющие клеточными процессами, однако новое исследование показало, что этого объяснения недостаточно.

При анализе белков мха ученые выявили ранее неизвестный белок RAK1 с необычной структурой: он объединяет два функциональных компонента. Один отвечает за передачу внутриклеточных сигналов, другой регулирует активность соседних белков через химические модификации.

У большинства растений эти функции разделены, однако у мха и близкого к нему вида они оказались совмещены в одном белке.

Чтобы понять его роль, исследователи получили мох без RAK1 и сравнили его с обычными образцами. Уже через несколько недель стало ясно, что у мутантных растений образуется значительно меньше вертикальных почек, а сами они часто имеют нарушения формы и симметрии.

Без этого белка мох демонстрировал более "древний" тип роста — активно разрастался по поверхности, но плохо формировал вертикальные побеги.

Исследователи отмечают, что одних генов недостаточно для перехода растений к вертикальному росту: они задают "план", но клеткам необходимо подходящее химическое состояние для формирования объемной структуры.

Белок RAK1, по их мнению, мог сыграть ключевую роль в этой эволюции, объединив две функции в одном молекулярном механизме и ускорив связь между сигналами и клеточными изменениями.

Это открытие помогает лучше понять, как растения перешли от плоского роста к формированию побегов, стеблей и ветвей — основе современных лесов и наземной флоры.

Ранее "Курсор" писал, что проблемы со сном часто связаны со стрессом, тревожностью и условиями в спальне. Эксперты считают, что улучшить качество отдыха помогают некоторые комнатные растения, создающие более комфортную атмосферу.