Как работает внутренний термометр семян

Прорастание является отправной точкой в жизни растения, от которого во многом зависит его здоровье в будущем. Дело в том, что, когда растение начинает свою жизнь, формируя собственные корни и побеги, оно лишается тех преимущества, которое есть у семян: устойчивости к условиям среды. Именно поэтому условия прорастания должны быть оптимальны, чтобы не травмировать молодые ростки.

Поскольку растения располагают множеством механизмов, помогающих им ужиться даже в непростых условиях, было бы логично предположить, что эти процессы активизируются еще на ранних этапах жизни. Как выяснили исследователи из Женевского университета, растения действительно могут «выбрать» время прорастания благодаря своеобразному внутреннему термометру семян.

Когда наступает благоприятный сезон, сформированные семена выходят из состояния покоя, готовясь к прорастанию. Однако, это не необратимый процесс: семя, которое уже вышло из состояния покоя, но подверглось чрезмерно высокой температуре (> 28°C), может затормозить прорастание. Термоингибирование, или подавление биологических процессов температурой, работает как часы: достаточно отклонения лишь на 1-2°C. Такая точность необходима, чтобы обеспечить будущим хрупким проросткам шанс на выживание.

Чтобы выяснить, за счет чего осуществляется этот механизм, ученые взяли семена модельного растения Arabidopsis thaliana и препарировали часть из них таким образом, чтобы удалить эндосперм, оставив только зародыш.

Контрольные семена, у которых зародыш имел доступ к эндосперму, сохраняли способность задерживать прорастание. Однако те образцы, которые были отделены от питательной ткани, были лишены этой способности. Они не могли задержать прорастание, когда температура была слишком высокой, что приводило к гибели молодых растений. Это доказывает, что функция эндосперма заключается не только в запасании питательных веществ, и этот орган принципиально влияет на вступление растений в новый этап жизни.

Исследователи считают, то изучение влияния температуры и света на рост растений необходимы в условиях глобального изменения климата, и понимание этой связи поможет избежать больших потерь в будущем.