Как растения чувствуют гравитацию

У нас есть такой орган, как вестибулярный аппарат. Он составляет часть внутреннего уха и содержит полость, в которой находятся специальные камешки — отолиты. Перемещаясь, под воздействием гравитации, они раздражают определенные рецепторы, и таким образом мы можем понять, в каком состоянии находится наше тело. У растений тоже есть свои способы почувствовать силу притяжения и скорректировать направление роста, если это необходимо. Только вот если у позвоночных животных за чувство гравитации отвечает отдельный орган, у растений подобный механизм осуществляется на клеточном уровне, что создает определенные трудности в его изучении. Но японские ученые из Национального института фундаментальной биологии в Окадзаки решили подробно разобраться в этом процессе.

В растении роль вестибулярных «камешков» выполняют статолиты — органеллы, которые под воздействием силы тяжести оседают внутри клетки. По своей природе статолиты не имеют уникальной структуры и, по сути, являются бесцветными пластидами.

Поскольку у растений нет нервной системы и, соответственно, нет рецепторов, которые бы реагировали на движение статолитов, ученые стали изучать, как растительный организм воспринимает их положение.

И, как оказалось, все дело в белках. В более раннем исследовании ученые обнаружили белок LYZ, с помощью которого клетки растения передают друг другу химические сигналы, но было неизвестно, в каких частях клетки он локализуется. Недавнее исследование прояснило этот вопрос: в ходе длительных наблюдений выяснилось, что LYZ располагаются как на статолитах, так и на клеточной мембране. Таким образом, когда «камешек» соприкасается со стенкой клетки, белок может зафиксировать этот контакт.

В дальнейшем, в зависимости от того, как растение расположено, в соответствующие органы направляются гормоны роста, чтобы оно могло оптимальным образом закрепиться на субстрате. Поэтому, если взять цветок в горшке и положить его набок, корни рано или поздно начнут расти вниз. Благодаря этой способности растения могут расти на склонах и даже отвесных поверхностях.