მარადმწვანე წიწვოვანი მცენარეების საიდუმლო გამოვლინდა

მარადმწვანე წიწვოვანი მცენარეების საიდუმლო გამოვლინდა
მარადმწვანე წიწვოვანი მცენარეების საიდუმლო გამოვლინდა
Anonim

ბიოფიზიკოსებმა იპოვეს პასუხი კითხვაზე, რატომ რჩება წიწვოვანი მცენარეები მთელი წლის განმავლობაში. მიზეზი - ფოტოსინთეზის მოკლე ციკლში, რომელსაც ისინი ზამთარში გადადიან, კვლევის ავტორების აზრით, რომლის შედეგები გამოქვეყნებულია ჟურნალში Nature Communications.

შვედეთის უმეას უნივერსიტეტის მეცნიერებმა, ამსტერდამის თავისუფალი უნივერსიტეტისა და დასავლეთ ონტარიოს კანადის უნივერსიტეტის კოლეგებთან ერთად, გაშიფრეს ფიჭვის ნემსებში ფოტოსინთეზის მექანიზმი და დაადგინეს, რომ ზამთარში ის მიმდინარეობს შემოკლებული ციკლის მიხედვით.

ზამთარში სინათლის ენერგია შეიწოვება მწვანე ქლოროფილის მოლეკულებით, მაგრამ არ გამოიყენება ფოტოსინთეზური მექანიზმის შემდგომ რეაქციებში, რადგან დაბალი ტემპერატურა აჩერებს ბიოქიმიური რეაქციების უმეტესობას.

კაშკაშა მზეზე და დაბალ ტემპერატურაზე, სინათლის ზედმეტ ენერგიას შეუძლია დააზიანოს ფოტოსინთეზური მექანიზმის ცილები. აქედან გამომდინარე, ხეების უმეტესობა ფოთლებს ზამთრისთვის იშორებს. ფიჭვში ან ნაძვში ფოტოსინთეზური აპარატი სპეციალურად არის მოწყობილი, რის გამოც მათი ნემსები მწვანე რჩება მთელი წლის განმავლობაში.

”ჩვენ სამი სეზონის განმავლობაში ვნახეთ ფიჭვის ხეები უმეოში ჩრდილოეთ შვედეთში,” - თქვა სტატიის პირველმა ავტორმა, დოქტორანტმა პუშან ბაგმა, უმეას უნივერსიტეტის პრესრელიზში, რომელმაც შეაგროვა ნემსის ნიმუშები და ჩაატარა ანალიზი მთელი წლის განმავლობაში. მრგვალი. რომ ჩვენ შეგვეძლოს ნემსებით "პირდაპირ ქუჩიდან" ისე, რომ მათ არ ჰქონდეთ დრო ადაპტირდნენ ლაბორატორიაში უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, სანამ გავაანალიზებთ მათ, მაგალითად, ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით, რომელიც ჩვენ ვიყენეთ სტრუქტურის ვიზუალიზაციისთვის. თილაკოიდული გარსის ".

ავტორებმა დაადგინეს, რომ ზამთარში ხდება ქლოროპლასტების თილაკოიდული მემბრანის სტრუქტურის რეორგანიზაცია, რომელშიც ხდება ფოტოსინთეზის შუქზე დამოკიდებული რეაქციები, რაც იწვევს ფიზიკურ კონტაქტს ორ ფოტოსისტემას შორის - ფუნქციურ ერთეულებში, რომლებშიც შუქის ენერგია შეიწოვება. და გარდაიქმნება ქიმიურ ენერგიად.

აღმოჩნდა, რომ თბილ პირობებში I და II ფოტოსისტემები ერთმანეთისგან განცალკევებულია ეფექტური ფოტოსინთეზის უზრუნველსაყოფად, ხოლო ზამთარში II ფოტოსისტემა ენერგიას აძლევს უშუალოდ ფოტოსისტემას I. დაზიანება ჩრდილოეთ უკიდურეს ზამთარში.

"ფიჭვის ნემსებმა მოგვცეს შესაძლებლობა შევისწავლოთ ეს ძალიან ადაპტირებადი შეკუმშვის ან დაღვრის მექანიზმი",-ამბობს კვლევის ავტორი ალფრედ ჰოლცვარტი ამსტერდამის თავისუფალი უნივერსიტეტიდან, რომელმაც შეიმუშავა პროექტისთვის ფლუორესცენციის ანალიზის სპეციალური მეთოდი.

”ეს მშვენიერი ადაპტაცია არა მხოლოდ გვახარებს შობის დროს, არამედ რეალურად ძალიან მნიშვნელოვანია ადამიანის განვითარებისთვის, - განაგრძობს უმეას უნივერსიტეტის პროფესორი სტეფან იანსონი, რომელიც ხელმძღვანელობდა კვლევას. ჩრდილოეთ ნახევარსფერო შეიძლება არ ყოფილიყო კოლონირებული ადამიანების მიერ, რადგან წიწვოვანი ხეები უზრუნველყოფდნენ შეშას, თავშესაფარს და სხვა აუცილებელ ნივთებს. დღეს კი ისინი ქმნიან ეკონომიკის საფუძველს უმეტეს წრეწიროვანი ქვეყნებისათვის."

ავტორები აღნიშნავენ, რომ კვლევა ჩატარდა ფიჭვებზე, მაგრამ მათ მიაჩნიათ, რომ მსგავსი მექანიზმი ეხება სხვა სახის წიწვოვანებს.

გირჩევთ: