Как сухой воздух стимулирует рост корней

Сухой воздух способствует быстрому испарению воды с поверхности листьев и вызывает у растений стресс, а потому обычно рассматривается как отрицательное явление. Тем не менее, как выяснили ученые, у этого природного явления есть другая сторона. Например, низкая влажность стимулирует физиологические процессы, вызывающие рост корней.

В ходе исследования, посвященного реакции растений на засуху, сотрудники Кембриджского университета выявили, какие химические вещества скапливаются в различных органах при низкой влажности. Как ни странно, больше всего внимание ученых привлекла абсцизовая кислота (АБК) — давно изученный гормон, отвечающий за закрытие устьиц в листьях.

Наблюдения, проведенные с помощью современного биосенсора, показали, что при воздействии сухого воздуха на надземную часть растения абсцизовая кислота образуется в листьях и побегах, и в результате нисходящего тока переносится по сосудам под землю, где в небольших количествах скапливается в кончиках корней. Так корневая система получает сигнал о засухе, и начинает расти, чтобы найти воду в более глубоких слоях почвы.

Интересно, что при сухой почве работает и обратный механизм, т.е. абсцизовая кислота образуется в корнях и переносится в листья. Так корень и побеги могут систематически поддерживать друг друга, что создает отлаженную схему для преодоления водного стресса.

Это открытие достаточно любопытно тем, что абсцизовая кислота издавна считается ингибитором роста. В частности, с ней связан переход семян, клубней и луковиц в состояние покоя. Но, как говорят исследования, в некоторых случаях она может оказывать обратный эффект. Вероятно, все дело в количестве: исследователи заметили, что в случаях, когда АБК стимулировала рост, ее концентрация была невысокой, но если содержание кислоты в тканях повышалось, рост корней останавливался.

Ботаники давно заметили закономерность, что в засушливых условиях растения стремятся прорастить корни как можно глубже, чтобы добраться до воды, скрытой в нижних слоях (так, например, корневая система многих пустынных и степных видов может достигать десятков метров). Тем не менее, биохимическая изнанка этого явления все еще является предметом изучения и дает пространство для открытий. Результаты работы кембриджских исследователей показывают, что один и тот же гормон в зависимости от концентрации и места действия может запускать разные механизмы, чтобы растение могло приспособиться к неблагоприятной среде.