Они подсчитывают, сколько крахмала они могут израсходовать за ночь

В течение дня растения с помощью энергии, получаемой из солнечного света, превращают углекислый газ в сахара. А те (в том числе крахмал) потом идут в пищу самому растению, поставляя энергию делению клеток, сборке биологических макромолекул, поддержанию физиологических процессов и т.д. Но когда наступает ночь, растения уже не могут синтезировать крахмал, и им приходится полагаться на запасы углеводов, сделанные днем.

При этом очевидно, что питательные вещества нужно расходовать так, чтобы их хватило до рассвета. Задача непростая, если учесть, что ночи могут быть длинными и короткими, а запасы углеводов большими и не очень. Для точного расчета нужно знать арифметику, считает К. Стасевич (compulenta.computerra.ru), ссылаясь на Phys.Org. И исследователи из Центра Джона Иннеса (Великобритания) обнаружили, что растения ее «знают».

Собственно, арифметическое действие нужно только одно — деление, чтобы поделить запасы углеводов на время, оставшееся до рассвета. Мартин Хауард и Элисон Смит вместе с коллегами выяснили, что в листьях растений есть механизм, оценивающий запас крахмала; информация же о продолжительности ночи поступает от биологических часов. После деления одного на другое метаболизм растений корректируется так, чтобы до наступления дня израсходовалось не более 95% запасов крахмала.

Свою гипотезу исследователи обосновали в математической модели, описывающей расход крахмала в растительных клетках в зависимости от двух переменных: общего количества питательного углевода и времени, которое нужно протянуть до рассвета. Данные об общем количестве крахмала стимулируют его расход, а информация о времени, наоборот, тормозит. От их соотношения зависит, как быстро растение будет подъедать свои запасы.

Модель была подкреплена опытами с растениями резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana), у которых либо были мутации в генах, отвечающих за расщепление крахмала, либо нарушен суточный ритм. Такая бухгалтерия, по словам ученых, нужна растениям для того, чтобы с максимальной эффективностью использовать имеющиеся ресурсы: с одной стороны, как можно больше запасов расходуется на рост организма, с другой — до голода дело все равно не доходит.

Таким образом, чтобы не голодать в темное время суток, но при этом не переставать расти, растения корректируют скорость расхода запасенного крахмала, исходя из длины ночи и общего запаса питательного углевода

На заставке фото А. Зелятрова