Источник фото: ScienceDaily
Деревья обладают удивительной способностью чувствовать собственную форму и корректировать рост, чтобы оставаться прямыми. Такое восприятие положения тела, называемое проприоцепцией, раньше приписывали только животным. Однако еще в 2012 году специалисты INRAE показали, что подобное чувство есть и у растений.
Благодаря этому внутреннему чувству растения отслеживают свою позу и вносят поправки, помогающие им расти максимально ровно. Хотя ученые уже знали, что растения распознают собственную форму, биологические механизмы, превращающие эту информацию в движение, долгое время оставались загадкой.
Чтобы разобраться, как работает это чувство само по себе, исследователи убрали подсказки, которые дают гравитация и свет. Молодые деревья поместили на горизонтальную платформу, вращающуюся вокруг оси внутри сферы с равномерным освещением со всех сторон. Вращение лишало деревья постоянного сигнала от гравитации, а свет не подсказывал, в какую сторону расти.
Опыт начали с молодых тополей, уложенных горизонтально. По мере роста их стволы постепенно изгибались вверх, возвращая верхушки к вертикали. Этот процесс обеспечивает особый вид древесины — тяговая древесина, которая при развитии создает тянущие усилия. Формируясь вдоль верхней стороны ствола, она действует подобно сокращающейся мышце и заставляет ствол выгибаться.
Примерно через десять дней, когда изгиб стал заметным, деревья перенесли в экспериментальную установку. За следующие недели стволы не сохранили изогнутую форму, а постепенно выпрямились почти полностью. Изучив структуру древесины, образовавшейся при выпрямлении, ученые выяснили: прежняя тяговая древесина на верхней стороне перестала развиваться, а такая же начала формироваться на противоположной стороне. Новый слой работал как противодействующая мышца, и, пока силы уравновешивали друг друга, изогнутые стволы возвращались к прямой форме.
Ранее считалось, что тяговая древесина образуется только на верхней стороне ствола. Новые данные показали, что она может возникать на противоположных сторонах и создавать усилия в разных направлениях, подобно мышцам-антагонистам у животных. По словам научного директора INRAE Брюно Мулиа, обнаружен настоящий сенсомоторный контур, работающий в древесных частях деревьев, а сбои в согласованной активации тяговой древесины ведут к избыточному внутреннему напряжению и влияют на качество древесины. Инженер INRAE Феликс Хартман отметил, что раскрыть такие способности деревьев удалось благодаря объединению специалистов разных дисциплин.