Šviesa ne tik skatina augalų augimą, bet ir gali slopinti jų plėtrą. Naujausi tyrimai atskleidė, kad šviesa stiprina ryšį tarp augalo išorinio sluoksnio ir vidinių audinių, tačiau tuo pačiu metu riboja, kiek augalas gali plėstis.
Šviesos vaidmuo augalų augime
Osakos miesto universiteto mokslininkai atliko tyrimus, kurie parodė, kad šviesa daro didelį poveikį augalų vystymuisi. Tyrimo komanda, vadovaujama profesoriaus Kouichi Soga, koncentruojasi į jaunas žirnelių stiebus. Naudodami specializuotą techniką, jie matavo, kiek stipriai epidermis (išorinis sluoksnis) yra prisirišęs prie vidinių audinių. Tyrimų rezultatai parodė akivaizdų skirtumą, priklausomai nuo šviesos poveikio.
Stipresnis ryšys tarp audinių
Augalai, augę šviesoje, parodė daug stipresnį ryšį tarp šių sluoksnių, palyginti su tais, kurie augo tamsoje. “Palyginus augalus, augančius tamsoje, su šviesoje augančiais, matyti, kad epidermis ir vidiniai audiniai yra tvirčiau susiję,” – teigė profesorius Soga. Šis atradimas yra ypač įdomus, nes niekada anksčiau nebuvo pranešta apie tokį fenomeną.
Identifikuota pagrindinė medžiaga – p-kumarino rūgštis
Tyrėjai, siekdami suprasti, kas sukelia šį stipresnį ryšį, apžiūrėjo augalų ląsteles fluorescenciniu mikroskopu. Jie pastebėjo, kad stiebai, paveikti šviesos, išskiria signalus, susijusius su didesniais p-kumarino rūgšties kiekiais, kurie stiprina ląstelių sieneles. Šios rūgšties buvimas rodo, kad šviesos poveikis didina šios medžiagos gamybą, kuri savo ruožtu stiprina struktūrinius ryšius augale.
Augalų augimo apribojimai
Šie atradimai atskleidžia įdomų kompromisą. Nors tvirtesnis ryšys suteikia augalui didesnį struktūrinį stabilumą, tai taip pat sumažina jo augimo galimybes. Kai išoriniai ir vidiniai audiniai yra tvirtai susiję, vidiniai audiniai negali taip lengvai plėstis. Tai riboja bendrą stiebo augimą, todėl šviesa ne tik palaiko augalų vystymąsi, bet ir gali jį sulėtinti tam tikromis sąlygomis.
Praktinės pasekmės žemės ūkiui
Mokslininkai mano, kad šis mechanizmas gali būti platesnio augalų biologijos modelio dalis. Tęsdami tyrimus, kaip ryšys keičiasi augalams reaguojant į skirtingas sąlygas, jie tikisi nustatyti, ar tai yra universalus būdas, kuriuo augalai reguliuoja augimą. “Matuodami ryšį tarp epidermio ir vidinių audinių, kai stiebo augimas keičiasi reaguojant į įvairius veiksnius, tikimės nustatyti, ar augimo reguliavimas, paremtas ryšio pokyčiais, yra universali mechanika,” – baigė profesorius Soga. Šie atradimai gali turėti didelės reikšmės augalų auginimui. Jei galėsime kontroliuoti ryšį, gali būti įmanoma išvesti augalus, turinčius geresnę toleranciją aplinkos stresui.
