Раскрыта тайна вечнозелёных хвойных растений

Учёным удалось раскрыть тайну хвойных растений и выяснить, почему они остаются зелёными зимой и летом. Для этого три зимы подряд им приходилось наблюдать и изучать деревья не где-нибудь в тёплой лаборатории, а непосредственно в естественных условиях, чаще всего в условиях морозной погоды. В итоге команда экспертов из Швеции, Нидерландов и Канады установила, что вечнозелёные деревья переходят на особый, укороченный режим, который защищает фотосинтезирующие белки от повреждения.

Исследователи установили, что зимой в иглах сосны свет поглощается зелёным хлорофиллом, однако дальнейших процессов фотосинтез не вызывает, так как мороз останавливает многие биохимические реакции. При ярком солнце и низких температурах избыток световой энергии может повредить белки фотосинтетического механизма. Поэтому осенью, в преддверии холодов, большинство деревьев сбрасывают листья. Но у сосны фотосинтетический аппарат устроен особым образом, благодаря чему их хвоя остаётся зелёной в течение всего года.

Оказалось, что зимой структура тилакоидной мембраны хлоропластов, в которой осуществляются светозависимые реакции фотосинтеза, реорганизуется; в результате возникает контакт между двумя фотосистемами — функциональными единицами, в которых энергия света поглощается и преобразуется в химическую энергию (в отличие от лиственных хвойные имеют два аппарата для фотосинтеза). При летних температурах фотосистемы I и II находятся отдельно друг от друга, чтобы обеспечить эффективный процесс. Зимой фотосистема II отдаёт энергию непосредственно фотосистеме I, благодаря чему хвоя справляется с избыточной световой энергией и защищает свой чувствительный фотосинтетический аппарат от повреждений в течение морозного периода. Такой уникальный механизм сокращения, или перетекания, помогает хвойным выживать в условиях сурового климата, а также сохранять свои зелёные иголки в любое время года.

Учёные утверждают, что такая адаптация беспрецедентна. Она не только радует всех нас на новогодние праздники, но и оказалась чрезвычайно важной для развития человечества. Если бы хвойные деревья не сумели выжить в ходе эволюции, то и обширные северные территории не были бы заселены человеком, поскольку хвойные деревья давали дрова, жильё и другие предметы первой необходимости. И сегодня они составляют основу экономики большинства северных стран.

Исследование проводилось только на соснах, однако учёные полагают, что схожий механизм характерен для всех хвойных вечнозелёных деревьев.

Флора и фауна — последние новости

Последние международные эко-новости