Растения ускоряют рост при приближении конкурентов

Растения определяют, когда нужно расти быстрее, чтобы опередить конкурентов, по цвету достигающего их света. Этот процесс работает даже когда конкурент ещё далеко. Но растения работают ещё усерднее по мере приближения опасности. Биологи из Утрехтского университета обнаружили, что синий свет необходим для этого процесса. Они опубликовали описание точного механизма в выпуске Current Biology от 23 ноября.

Ещё до того, как тень соседа достигает растения, оно знает, что конкурент рядом. Это потому, что у растений есть световые сенсоры, называемые фитохромами, чувствительные к соотношению красного и дальнего красного света. Если растение ощущает больше дальнего красного света (невидимого для человека), чем красного, из-за отражения дальнего красного света соседними растениями, то оно готовится к конкуренции. Его стебли становятся длиннее и тоньше, а листья тянутся выше. Таким образом они могут подготовиться к будущему и попытаться занять лучшее положение среди окружающей растительности.

Острая проблема

Примечательно, что растения растут ещё быстрее, когда конкурент приближается и проблема становится более острой. До сих пор учёные не наблюдали этого явления. «Должен быть задействован ещё один световой сигнал», — предположил профессор фотобиологии растений Рональд Пейрик, руководивший исследованием. Поэтому он изучил функцию рецептора, чувствительного к синему свету, называемого криптохромом. Как и фитохром, этот рецептор контролирует белки, участвующие в росте растений.

Точная настройка

Исследователи в Утрехте с удивлением обнаружили, что белок, который фактически ингибирует рост, играет решающую роль в этом процессе. Под влиянием низкого соотношения красного и дальнего красного света этого белка присутствует больше, в дополнение к ряду белков, усиливающих рост растений. «Очевидно, этот белок необходим для точной настройки», — говорит Пейрик. «Это как ручка, которая точно регулирует необходимый объём роста».

Эффективный рост

Исследователи наблюдали, что когда количество синего света уменьшается, количество этого белка в растении резко падает, и растение начинает расти быстрее. Эта симуляция с низким уровнем синего света и низким соотношением красного и дальнего красного света, по-видимому, очень близко напоминает состав света, который испытывают растения в густой растительности. Пейрик: «Теперь, когда мы раскрыли эти механизмы, мы можем больше сосредоточиться на управлении такими реакциями у сельскохозяйственных культур, чтобы добиться более эффективного роста».