Большинство живых организмов обладают способностью определять происхождение источника света даже при отсутствии органов зрения. Информация необходима для ориентации и оптимальной позиции в окружающей среде.
Восприятие того, откуда исходит свет, особенно важно для растений. Они способны менять свое направление роста, чтобы улавливать больше солнца — это называется фототропизм. Солнечные лучи затем преобразуются в химическую энергию в процессе фотосинтеза. Фоторецептор, отвечающий за фототропизм, известен давно, однако оптические свойства светочувствительных тканей растений до сих пор оставались загадкой.
Ученые обнаружили удивительную особенность тканей, позволяющую растениям распознавать направленные световые сигналы. Больше всего биологам помог мутант кресс-салата Arabidopsis thaliana, обладающий удивительно прозрачным стеблем. Мутант не мог правильно реагировать на свет. Оказалось, что естественный молочный цвет стеблей у дикого A.thalianaпоявляется из-за наличия воздуха в межклеточных каналах, расположенных в различных тканях. В мутантных образцах воздух замещен водной жидкостью, что придает им полупрозрачный вид.
Но для чего нужны эти каналы, заполненные воздухом? Эти органы позволяют светочувствительному стеблю создавать световой градиент, который может быть «прочитан» растением. Затем растение может определить источник света. Явление обусловлено различными оптическими свойствами воздуха и воды, из которых состоит большинство живых тканей.
Ученые раскрыли новый механизм, позволяющий живым организмам воспринимать, откуда исходит свет, что дает им возможность располагать листья и другие органы, чтобы оптимально улавливать свет для фотосинтеза. Исследование также позволило лучше понять процесс формирования заполненных воздухом межклеточных каналов, которые выполняют в растениях целый ряд функций.
Каналы способствуют газообмену, а также позволяют противостоять уменьшению количества кислорода при затоплении. Их развитие от эмбриональной стадии до взрослого состояния до сих пор изучено очень слабо, пишет Phys.org.