Растения могут запоминать свойства света

Исследователи из Польши обнаружили, что растения способны запоминать и реагировать на информацию об интенсивности и качестве света, передавая её от листа к листу.

Учёные под руководством профессора Станислава Карпинского из Варшавского университета естественных наук использовали флуоресцентную визуализацию, чтобы наблюдать реакцию растений Arabidopsis на свет. Они выяснили, что когда свет направляли на один нижний лист, реагировало всё растение. Каскад химических реакций, вызванный светом, продолжался даже после его выключения, что указывает на способность растения запоминать информацию, содержащуюся в свете.

Карпинский и коллеги обнаружили, что при освещении листа химическая реакция начинается в одной клетке, а затем немедленно передаётся всему растению через фото-электро-физиологические сигналы (PEPS) от специализированных клеток — клеток обкладки проводящих пучков. По словам Карпинского, эти клетки функционируют аналогично нервной системе у животных.

Учёный пояснил: у животных есть «сеть нейронов, синапсов, электрофизиологических цепей и память, а у растений — сеть хлоропластов (соединённых стромулами), фото-электро-физиологические сигналы, передаваемые клетками обкладки, и клеточная световая память».

Ещё одно открытие команды: растения по-разному реагировали на красный, белый и синий свет. Карпинский предположил, что разные реакции могут запускать химические процессы, защищающие растение от болезней. Чтобы проверить эту идею, команда освещала растение в течение часа, а затем заражала его бактериями или вирусами.

Результаты показали: если растения заражали до освещения, устойчивости к болезни не было. Но если свет воздействовал в течение часа, а заражение происходило через 24 часа, растения успешно сопротивлялись инфекции. Это продемонстрировало, что воздействие света усиливает иммунитет растений к патогенам, и они способны адаптироваться к меняющимся световым условиям.

Карпинский отметил, что качество света меняется от сезона к сезону, и, по-видимому, растения могут использовать информацию, содержащуюся в свете, чтобы определять время года и «иммунизировать» себя против болезней, преобладающих в этот период.

Результаты были представлены на ежегодном собрании Общества экспериментальной биологии в Праге, Чехия.