Ученые разобрались, как растения определяют время

Растение постоянно следит за тем, что происходит вокруг, чтобы адаптироваться. Эту функцию выполняют, например, белки фоторецепторов, впитывающие и передающие световые сигналы. В частности, белки ZTL и FKF-1. «У растений очень сложная сеть фоторецепторов, собирающая всевозможные длины волн, чтобы распознать каждый элемент окружающей среды и действовать соответственно», — говорит профессор Брайан Золтовски, руководитель исследования.

Ученые знали, что аминокислоты в ZTL становятся активнее к ночи, то есть могут отмерять дневной ритм. А FKF-1 включается при утреннем свете и засекает сезонные изменения. Но как именно эта информация интегрировалась в организм, оставалось загадкой, пока они не предприняли исследование и не изучили внимательно то, как белки впитывают свет и какие химические изменения происходят между днем и ночью.

«Теперь мы понимаем химию, позволяющую растениям поддерживать природный 24-часовой ритм, синхронизированный с окружающей средой. Это позволит нам настроить химические процессы, как мы прокручиваем реостат лампы, чтобы изменить способность организма следить за временем, — говорит Золтовски. — Так что мы можем либо замедлить часы растения, либо ускорить их. Меняя эти химические события, мы сумеем перестроить фотохимию растений, чтобы они адаптировались к новому климату».

Команда Золтовского выяснила, как белок формируется и распадается, реагируя на солнечный свет, и с какой скоростью это происходит. Они проанализировали кристаллическую структуру растительного белка, чья функция состоит в измерении интенсивности солнечного света. Этот белок может транслировать интенсивность света в формирование химических связей, которые позволяют растениям отслеживать время и говорят им, когда цвести, а когда усваивать питательные вещества, пишет Phys.org.

Оказывается, растения умеют не только распознавать время, но и выражать эмоции. Проект Florence помогает комнатным цветам «выговориться», преобразовав с помощью специальных датчиков электронные импульсы от растений в текстовые сообщения. С помощью этих сигналов люди могут понять, в каком состоянии находится почва у растения и нуждается ли оно в поливе.