Раскрыта тайна вечнозелёных хвойных растений

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.

Перейти к источнику цитирования

Вернуться в новостную ленту

Энциклопедический словарь «Геоэкология»
Энциклопедический словарь содержит информацию по широкому кругу вопросов ...

Heavy Metals in the Environment: Origin, Interaction and Remediation, Volume 6 (Interface Science and Technology)
Book DescriptionExcessive levels of heavy metals can be introduced into the environment, for example, by industrial waste or fertilizers. Soil ...

Защита от биоповреждений, вызываемых грибами
Книга посвящена проблеме снижения химической и биологической опасности в сфере ...