Растения считают лучше людей, но лишь ночкой

Но когда наступает ночь, растениям приходится нелегко, ведь отлаженный механизм преобразования обычных веществ в органику и следующее питание нарушается. Растениям приходится рассчитывать лишь на свои запасы.

Оказывается, рассчитывают и считают они чрезвычайно даже хорошо: запасы крахмала распределяются по порциям, которыми они питаются в течение всей ночи до восхода солнца. «Это 1-ый убедительный пример практически разумных арифметических подсчётов на уровне базовых био процессов», - говорит соавтор исследования Мартин Говард (Martin Howard), разраб математических моделей из Центра Джона Иннса.

Говард и его команда выстроили компьютерную математическую модель, чтоб разобраться в том, как растениям удаётся не попросту пережить ночь, да и продолжить расти в тёмное время суток. Для примера они взяли классическое растение - резуховидку, травянистое растение из семейства капустных.

Модель показала, что в процессе фотосинтеза растения делают запасы крахмала и сахара «на чёрный день». В данном случае это выражение стоит осознавать практически: когда наступает ночь, то запасённые вещества пускаются в ход. Растение разделяет его на чёткие порции, рассчитывая всё так, чтоб ему хватило до утра. Наиболее того, этот механизм работает, даже ежели ночь наступает ранее обыденного либо запасов оказывается больше либо меньше.

Возникает чувство, что растение вправду умеет создавать арифметическое деление, чтоб избежать голода.

«Способность создавать математические вычисления оказывается жизненно нужной растениям. Осознание этого процесса дозволит не только лишь развить разные области ботаники, да и сделать лучше урожайность культур», - считает эксперт в области метаболизма биолог Элисон Смит (Alison Smith), которая также является одним из создателей исследования.

Когда наступает ночь, врубаются особые процессы снутри каждого листа, которые разрешают растению измерить количество запасов и оставшееся до рассвета время. Потом растение описывает размер порций, которые оно будет ускать в ход в течение всей ночи, да так чётко, что к утру остаётся приблизительно 5% от начального количества запасённого крахмала.

«Их расчёты так точны, что они не попросту способны оградить себя от голода, да и употреблять выработанные ими органические вещества с наибольшей полезностью и эффективностью. Если б они расходовали запасы очень быстро, то к утру могли быть уже голодными, а ежели поправлялись бы очень медлительно, то часть пищи оказалась бы излишней и произведённой впустую», - ведает Смит в пресс-релизе.

Математическая модель также показала, как конкретно распределяются запасы. Учёные сообразили, что «арифметические вычисления» проходят на молекулярном уровне. Процесс распределения по порциям и расходования запасов регулируется 2-мя типами молекул. Молекула, условно обозначенная учёными как S (starch - крахмал), предоставляет информацию о количестве запасов, а молекула T (time - время) - о том, сколько времени осталось до рассвета. Молекулы S стимулируют поглощение запасов, тогда как T нейтрализуют этот процесс. Таковым образом, количество поглощаемых веществ определяется отношением S к T, либо же, можно огласить, S мы делим на T.

Модель также учитывала и светлые периоды ночи, когда резуховидка могла возобновлять производства крахмала. При пришествии таковых периодов растение корректирует порции употребления питательных веществ, беря во внимание тот факт, что у него ещё будет возможность пополнить свои запасы днём.

Биологи определили, какие белки задействованы в системе деления S на T, так как такие возможности могут быть обоснованы только специфичной структурой генетического кода. Выяснилось, что мутация в гене PWD регулирует процесс поглощения крахмала, а означает, играет существенную роль в арифметических подсчётах растения.

Непременно, все эти процессы протекают естественно не могут быть обоснованы настоящей арифметикой. Растения, будучи сложными многоклеточными организмами, имеют свою точно настроенную биологическую систему, которая заточена на обеспечение удобного и длительного существования в биосфере. Тем более, создание математических моделей для определения работы био действий - принципиально новейший подход, который обеспечит наилучшее осознание жизнедеятельности растений.

Статья, описывающая результаты этого исследования, покажется в открытом доступе в журнальчике eLIFE. Тем временем результаты работы можно поглядеть в статье, размещенной на веб-сайте препринтов arXiv.org.





Физики раскрыли 1-ые результаты LUX- "охотника за черной материей"

Ракетам дали месяц на сборы в космос