Как растения справляются с последствиями листопада

Когда мы срываем с дерева плод, смотрим на осенний листопад или на опадение лепестков после цветения, мы не задумываемся, что в этот момент происходит в организме растения. Однако, каждый падающий лист, лепесток или плод оставляет после себя открытую рану, которая может стать воротами для инфекции. Совместное исследование корейских ученых из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук и Института фундаментальных наук в Тэджоне выявило, что на этот случай у растений есть свои способы защиты.

Как и любую другую рану на растении, образовавшееся отверстие необходимо быстро закрыть, чтобы избежать попадания бактерий и вредных веществ. Было обнаружено, что место отслоения состоит из двух соседних типов клеток: резидуальных (остаточных) клеток REC, остающихся на растении, и клеток сецессии (отделения) SEC, содержащихся в опадающих листьях, лепестках и плодах.

Для изучения исследователи использовала модельное растение Arabidopsis thaliana. Наблюдения показали, что два вышеназванных типа клеток в зоне отделения работают по-разному.

SEC образуют два-три слоя лигнина с сотовой структурой. Это вещество, отвечающее за одревеснение частей растения, помогает удерживать вместе множество клеток SEC, и обеспечивает наиболее точное и аккуратное отсечение.

Сразу после того, как часть растения отпадает, клетки REC оказываются уязвимыми для инфекций и внешних повреждений. Чтобы защититься, эти клетки покрывают себя защитным покрытием из кутина, отвечающего за защиту поверхности от патогенов. Таким образом, клетки меняют свой тип и начинают выполнять покровную функцию, для которой не были предназначены изначально. Это особенно интересно, поскольку ранее считалось, что специализация клеток определяется на ранних стадиях развития и не меняется в течение жизни растения. Как отмечают исследователи, при заживлении прочих ран растений активизируется совсем другой механизм: в этом случае защитный слой состоит не из кутина, а из пробковой ткани. Связаны эти два процесса или нет, еще предстоит выяснить.

Это исследование еще раз доказывает, насколько разнообразными и неожиданными могут быть способы, к которым прибегают растения для выживания. Их изучение может стать ключом к защите как диких, так и культурных ландшафтов.