Может ли растение расти вверх ногами? Как влияет гравитация на флору

Конечно, природа всегда возьмет свое. И живые организмы будут бороться за жизнь и осваивать даже самые неприспособленные места. Но проблема гравитации для деревьев не так проста, как кажется.

На нашей планете все более или менее ясно. А как растут растения в невесомости и, в будущем, будут развиваться на других планетах?Например, на Марсе, где гравитация ниже.




Деревья в лесу тянутся к свету. Им важно быть высокими, чтобы получить дополнительные лучи солнца на фоне сильной конкуренции среди других растений

Есть в науке такое направление – гравитационная биология. Эти ученые изучают, как именно сила тяжести влияет на флору и фауну. Очень важное направление с учетом планов человечества по космической экспансии.

Многим кажется, что деревья и другие растения просто тянутся к свету, однако это не единственная причина. Есть же ползучие растения, которые берут не ростом вверх, а вширь. Как солнечная батарея, получая солнечный свет за счет максимальной площади.

Стебель растет вверх, а корень вниз. Это общеизвестный факт. И связано это с направлением силы тяжести.

Еще Дарвин предположил, что у корней и стеблей есть разные механизмы реагирования на силу тяжести. И в дальнейшем ученые подтвердили его догадку.

У большинства растений есть свойство, которое называется гравитропизмом. Так называют способность расти в определенном направлении, в зависимости от гравитации.

Так корни растений растут вглубь, а зеленая часть - тянется вверх, против направления силы тяжести.

Корневая система имеет врожденный способ "обнаружения гравитации". У корней есть специфические клетки - статоциты, которые восприимчивы к силе тяжести.

Также есть особая сигнальная система. На биологическом уровне это происходит за счет гормонов ауксинов. Они синтезируются в растении и отправляются к корням. Там они накапливаются под воздействием силы тяжести и стимулируют деление и рост корневых клеток.

В невесомости подобная сигнальная система дает сбой. И растение "не понимает" в какую сторону ему наращивать корни.

Любопытно, что некоторые растения за счет этого даже выигрывают. Они растут на порядок быстрее чем на поверхности нашей планеты.

Что происходит с растениями в невесомости

На МКС с 2002 года непрерывно изучают влияние космических условий на флору.




Это важно для будущих космических путешествий, ведь дает, по сути, возобновляемую растительную пищу. И оказывает важный психологический эффект. Ученые единогласно заявили, что им гораздо проще пережить время вдали от поверхности Земли, когда рядом растут зеленые растения. Растения также могут использовать углекислый газ, выдыхаемый космонавтами, для фотосинтеза.

На российской теплице Lada ученые экспериментировали с выращиванием растений. Сперва корни растений не хотели прорастать вниз, а направлялись вверх.

Ученые использовали дополнительно метод электростимуляции корней, чтобы помочь им правильно определить направление роста.

Также направленный свет помогал растениям определить, где верх, а где низ.

Оказалось, что растения в условиях невесомости лучше реагируют на воду. Если дать воды выше нормы, то они способны заметно ускорить рост.

Любопытный механизм встречается у бананов, причем на поверхности планеты. Он хороше демонстрирует, что не только на гравитацию ориентируются растения.




Из-за миграции ауксинов иногда бананы могут расти не вниз, подобно корням, а вверх, подобно стеблю. Это связано с высыханием листвы. И бананы начинают получать больше света. Ауксин перераспределяется в обратном направлении и происходит инверсия.

Сейчас ученые научили растения "обманывать" гравитацию. И им удалось в невесомости вырастить много сельхоз культур, включая овощи и бобовые.

Так что, несмотря на встроенные "датчики гравитации", растения устроены гораздо сложнее. И можно стимулировать их нормальное развитие с помощью других способов.