Содержание
Российский ученый раскрыл механизм влияния Луны на растения
Виктор Миронов проводит измерение роста сфагнума в полевых условиях
КарНЦ РАН
Все-таки это правда — рост растений зависит от фаз Луны. Но — неожиданным образом
Луна действует на растения через изменения количества ночного света. Эту гипотезу экспериментально подтвердил научный сотрудник Института биологии Карельского научного центра РАН Виктор Миронов, сообщает учреждение. Исследователь много лет мониторил рост мха Sphagnum riparium, соотнося с данными метеостанции по облачности. Результаты исследования опубликованы в престижном международном журнале Environmental and Experimental Botany.
Мхи рода сфагнум — удобный объект для исследований. Некоторые их представители, такие как Sphagnum riparium, растут очень быстро и образуют ровный ковер. Это позволяет детально наблюдать за их ростом. Виктор Миронов ведет такие наблюдения с 2015 года.
Ежегодно с апреля по ноябрь ученый через день выезжает на болото и измеряет прирост 300–500 побегов. В его архиве — данные по 185 тысячам растений, которые легли в основу 8350 параметров скорости роста.
Биолог обнаружил, что скорость роста сфагнума ритмично колеблется — примерно каждые 30 суток, что соответствует лунному циклу. Однако четкого объяснения того, как именно лунный цикл вызывает подобные колебания роста у растений, у науки до этого не было.
— Действие лунного цикла на живые организмы слабо изучено. Исследования выявляют это у широкого круга организмов, в том числе и растений. Некоторые исследователи связывают эффект с гравитацией, другие рассматривают возмущения в геомагнитном поле, приливы-отливы в атмосферном электричестве, изменения в лунном свете и т.д. Наиболее убедительное предположение состоит в том, что Луна действует посредством вариаций света. Эта гипотеза обоснована на животных, способных напрямую видеть изменения лунного света, но по растениям данные на этот счет отсутствовали, — рассказал исследователь.
Накопленный объем измерений мха позволил Виктору Миронову проверить «световую» гипотезу. Ключевую роль сыграли данные по облачности, полученные на местной метеостанции. Ученый предположил, что если лунный цикл действительно воздействует на растения с помощью света, то при усилении облачности должно наблюдаться ослабление этого влияния и наоборот.
— Результаты показали, что при облачности до 40% наблюдается наиболее сильное влияние лунного цикла на рост сфагнума, а после этого значения оно начинает прогрессирующе ослабевать. Для надежности тенденция была проверена отдельно при убывающей и растущей Луне, однако в обоих случаях результат был одинаков. Таким образом, результаты исследования наглядно показывают, что сфагновые мхи воспринимают лунный цикл через изменение уровней света. Этот механизм можно проецировать и на других представителей растительного царства, — рассказал автор исследования.
Примечательно, что лунный свет оказывает замедляющее действие на рост побегов.
Скорость роста сфагнума снижается около полнолуний, когда Луна светит наиболее ярко, и повышается около новолуний, когда лунного света почти нет. В отличие от солнечного света, основная функция которого для растений — энергетическая, более слабый лунный, по всей видимости, играет информационную роль. Действуя на чувствительные рецепторы растений, он лишь служит определенным сигналом для систем, которые регулируют скорость роста.
В планах исследователя — выяснить влияние на растения различных экологических факторов в тот или иной период лунного цикла. В перспективе эти данные могут оказаться полезными для совершенствования агротехнологий и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Остальные теги
Расскажите друзьям
East News
Большой адронный коллайдер разогнался до беспрецедентного уровня энергии
NGC 1309
NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (STSCI/AURA), and A.
Riess (JHU/STSCI)Обнаружена звезда, которая пережила собственный термоядерный взрыв и стала ярче
Художественное представление о Kepler-186f, экзопланете размером с Землю, вращающейся вокруг красного карлика в созвездии Лебедя
NASA/Tim Pyle
Ученые: кислород не может быть идеальным признаком жизни на других планетах
Мир, дружба, жвачка
©Midjourney / ТГ-канал Нейросеть for Fun
Нейросеть показала, как выглядят бляха-муха, ёшкин кот и ядрёна вошь
В ИТМО разработали ДНК-робота для обнаружения вирусов
Riess (JHU/STSCI)Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Раскрыт механизм влияния лунного цикла на растения
1661
Добавить в закладки
Луна действует на растения посредством вариаций отражаемого света. Эту гипотезу экспериментально подтвердил научный сотрудник Института биологии КарНЦ РАН Виктор Миронов с помощью многолетнего мониторинга роста мха Sphagnum riparium и данных метеостанции по облачности нижнего яруса. Результаты исследования опубликованы в престижном международном журнале Environmental and Experimental Botany.
Луна влияет на растения посредством отражаемого света. Источник: https://pixabay.com/
Мхи рода Сфагнум – удобный объект для исследований. Некоторые их представители, такие как Sphagnum riparium, растут очень быстро и образуют ровный ковер. Это позволяет детально наблюдать за их ростом в природной среде. Виктор Миронов ведет такие наблюдения с 2015 года. Ежегодно с апреля по ноябрь ученый через день выезжает на болото и измеряет прирост 300–500 побегов. В его архиве – данные по 185 тысячам побегов, которые легли в основу 8350 оценок скорости роста.
В ходе работы ученый обнаружил, что скорость роста сфагнума ритмично колеблется – примерно каждые 30 суток, что соответствует лунному циклу. Однако четкого объяснения того, как именно лунный цикл вызывает подобные колебания роста у растений, в науке ранее не было.
– Действие лунного цикла на живые организмы слабо изучено. Текущие исследования выявляют его у широкого круга организмов, в том числе и растений. Некоторые исследователи связывают его с гравитацией, другие рассматривают возмущения в геомагнитном поле, приливы-отливы в атмосферном электричестве, изменения в лунном свете и т.д. Наиболее убедительное предположение состоит в том, что Луна действует посредством вариаций света. Эта гипотеза обоснована на животных, способных напрямую видеть изменения в лунном свете, но по растениям данные на этот счет отсутствовали, — рассказал исследователь.
Накопленный объем измерений мха позволил Виктору Миронову проверить «световую» гипотезу влияния лунного цикла. Ключевую роль сыграли данные по облачности нижнего яруса, полученные на местной метеостанции.
Она занимает высоты до 2 км, имеет вид серых неоднородных гряд и валов, часто покрывающих небо сплошным покровом, и сильно блокирует солнечный и лунный свет. Ученый предположил, что если лунный цикл действительно воздействует на растения с помощью света, то при усилении облачности должно наблюдаться ослабление этого влияния и наоборот.
Виктор Миронов проводит измерения побегов сфагнума в полевых условиях. Фото из архива В. Миронова
– Результаты показали, что при облачности до 40% наблюдается наиболее сильное влияние лунного цикла на рост сфагнума, а после значения 40% оно начинает прогрессирующе ослабевать. Уже при облачности 60% оно достигает уровня значимости, а при больших значениях облачности стремится к нулю. Для надежности эта тенденция была проверена отдельно в условиях убывающей и растущей Луны, однако в обоих случаях результат был одинаков. Таким образом, результаты исследования наглядно показывают, что сфагновые мхи воспринимают лунный цикл через изменение уровней света.
Этот механизм можно проецировать и на других представителей растительного царства, — рассказал автор исследования.
Примечательно, что лунный свет оказывает замедляющее действие на рост побегов. По данным исследования, скорость роста сфагнума снижается около полнолуний, когда Луна светит наиболее ярко, и повышается около новолуний, когда лунного света почти нет. В отличие от солнечного света, основная функция которого для растений – энергетическая, более слабый лунный, по всей видимости, играет информационную роль. Действуя на чувствительные рецепторы растений, он лишь служит определенным сигналом для систем, которые регулируют скорость роста.
В планах исследователя – выяснить влияние на растения различных экологических факторов в тот или иной период лунного цикла. В перспективе эти данные могут оказаться полезными для совершенствования агротехнологий и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Ранее ученый разработал и запатентовал методику использования растений для выявления наиболее коротких длин волн солнечного ультрафиолета B (UV-B), трудно регистрируемых физическими приборами.
Динамика роста побегов сфагнума. Фото из архива В. Миронова
Источник информации и фото: Служба научных коммуникаций КарНЦ РАН
Разместила Наталья Сафронова
Карельский научный центр РАН
мхи
лунный цикл
Информация предоставлена Информационным агентством «Научная Россия». Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано
Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.
НАУКА ДЕТЯМ
Ученые установили, когда аммодил отделился от остальных групп песчанковых
14:00 / Биология
Аспирант ЮУрГУ создает новую программу для прочностных расчетов
12:00 / Информационные технологии
Президенты академии наук. ХХ век ― эпоха войн и достижений
10:30 / История, Наука и общество, 300 лет Академии наук
21 января 1850 года родился русский геолог и географ Иван Мушкетов
10:00 / География, Науки о земле
Зампред Совета безопасности РФ Дмитрий Медведев провел заседание президиума Совета по науке и образованию
20:00 / Наука и общество
В НМИЦ радиологии открылся научно-производственный комплекс для создания передовых клеточных продуктов
19:00 / Здравоохранение, Медицина, Наука и общество
В доме Российского исторического общества открыли выставку к 100-летнему юбилею со дня рождения академика Н.
Г. Басова
18:30 / Наука и общество, Образование, Физика
В РИО обсудили выдающиеся отечественные открытия в области физики и способы их популяризации
18:29 / Наука и общество, Физика, Экспертный разговор
Разработано первое «живое лекарство» для лечения легочных инфекций
18:15 / Медицина
Ученые предложили новый метод лечения инфекций, вызванных супербактериями
17:30 / Медицина
Памяти великого ученого. Наука в глобальном мире. «Очевиднное — невероятное» эфир 10.05.2008
04.03.2019
Памяти великого ученого. Нанотехнологии. «Очевидное — невероятное» эфир 3.08.2002
04.03.2019
Вспоминая Сергея Петровича Капицу
14.02.2017
История новогодних праздников
01.08.2014
Смотреть все
Исследования показывают, что гравитационное воздействие Солнца и Луны влияет на поведение растений и животных
10 января 2022 г.
Исследования, проведенные в Университете Кампинас в Бразилии, были основаны на наблюдениях за колебаниями автолюминесценции, вызванными прорастанием семян в циклах, регулируемых гравитационными приливами.
Ритмы активности всех биологических организмов, как растений, так и животных, тесно связаны с гравитационными приливами, создаваемыми орбитальной механикой системы Солнце-Земля-Луна. Научные исследования несколько игнорировали эту истину, но она была выдвинута на передний план в исследовании Кристиано де Мелло Галлепа из Университета Кампинас (UNICAMP) в штате Сан-Паулу, Бразилия, и Даниэля Роберта из Бристольского университета 9.0003
Бристольский университет, исследовательский университет из красного кирпича в Бристоле, Англия, получил свою королевскую хартию в 1909 году. Однако его история восходит к 1876 году (как Университетский колледж в Бристоле) и 1595 году (как Школа торговых предпринимателей). Он состоит из шести академических факультетов, состоящих из нескольких школ и отделений, на которых проводится более 200 курсов бакалавриата.
» data-gt-translate-attributes='[{«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»}]’>Бристольского университета в Соединенном Королевстве. Статья об исследовании опубликована в Журнал экспериментальной ботаники .
«Все вещество на Земле, как живое, так и косное, испытывает воздействие гравитационных сил Солнца и Луны, выраженных в виде приливов и отливов. Периодические колебания имеют два суточных цикла и модулируются ежемесячно и ежегодно движениями этих двух небесных тел. Все организмы на планете развивались в этом контексте. В статье мы стремились показать, что гравитационные приливы — это ощутимая и мощная сила, которая всегда формировала ритмическую деятельность этих организмов», — сказал Галлеп Agência FAPESP.
Исследование представляет собой как обширный обзор литературы, так и метаанализ данных трех ранее опубликованных случаев, в которых гравитационная причинность не была полностью изучена: плавательная активность изопод, мелких беспанцирных ракообразных, появление которых на Земле датируется по крайней мере 300 миллионов лет назад; репродуктивное усилие кораллов; и модуляция роста проростков подсолнечника по автолюминесценции.
В последнем случае исследователи анализировали результаты собственных исследований, а также данные из литературы.
Исследования проводились на основе наблюдений за колебаниями автолюминесценции, вызванными прорастанием семян в циклах, регулируемых гравитационными приливами. Предоставлено: Cristiano de Mello Gallep/UNICAMP
«Данные показывают, что в отсутствие других ритмических воздействий, таких как освещение или температура, местных гравитационных приливов достаточно для организации циклического поведения этих организмов. Это свидетельство ставит под сомнение достоверность так называемых экспериментов в свободном режиме, в которых контролируются несколько факторов окружающей среды, но не учитываются гравитационные колебания. Эти колебания продолжают существовать и могут модулировать поведение живых организмов», — сказал Галлеп.
Исследование проводилось при поддержке FAPESP в рамках трех проектов (16/50344-6, 15/11280-0 и 18/05300-6).
Многие ритмические паттерны, демонстрируемые организмами, хорошо известны и широко изучены.
Они включают циркадные ритмы, которые связаны с циклами день-ночь или свет-темнота. Однако некоторые ритмические циклы сохраняются даже при выделении фактора света в лабораторных условиях, а также изучен и продемонстрирован вклад других факторов внешней среды, хотя их влияние во многих случаях сравнительно слабо. В рассматриваемом исследовании рассматривалось, среди прочего, сохранение приливных циклов в моделях поведения прибрежных организмов, таких как ракообразные, когда они удаляются из их естественной среды обитания.
«Эти животные модулируют свое поведение в соответствии с приливами и отливами в цикле примерно 12,4 часа, который определяется лунно-солнечной динамикой, даже когда их перемещают в лабораторию со стабильными и контролируемыми водными условиями», Галлеп. сказал. «Схема сохраняется в течение нескольких дней, что соответствует времени лунно-солнечных приливов в месте, где организмы были собраны в природе».
Хотя суммарное гравитационное воздействие Солнца и Луны соответствует лишь одной миллионной земной гравитации, его достаточно не только для того, чтобы вызвать крупномасштабные приливно-отливные колебания в океанах, реках и озерах, но и для перемещения тектонических плит.
Большой адронный коллайдер (БАК), управляемый Европейской организацией ядерных исследований (CERN
Как выращивать растения на Луне – новое исследование
Что вам нужно, чтобы ваш сад рос? Помимо большого количества солнечного света, чередующегося с нежным дождем, а также пчел и бабочек, опыляющих растения, вам нужна хорошая, богатая почва, чтобы обеспечить ее необходимыми минералами. Но представьте, что у вас не было ни богатой почвы, ни дождей, ни пчел, ни бабочек. А солнечный свет был либо слишком резким и прямым, либо отсутствовал, вызывая отрицательные температуры.
Могут ли растения расти в такой среде, и если да, то какие? Это вопрос, который колонисты на Луне (и Марсе) должны будут решить, если (или когда) продолжится исследование человеком наших планетарных соседей. Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Communications Biology, начало давать ответы.
Arabidopsis thaliana на Земле.
википедия, CC BY-SA
Исследователи, стоящие за исследованием, культивировали быстрорастущее растение Arabidopsis thaliana в образцах лунного реголита (почвы), доставленных из трех разных мест на Луне астронавтами Аполлона.
Сухая и бесплодная почва
Это не первая попытка вырастить растения в лунном реголите, но это первая демонстрация того, почему они не растут.
Лунный реголит сильно отличается от земных почв. Во-первых, она не содержит органических веществ (червей, бактерий, разлагающихся растительных остатков), характерных для почвы на Земле. Он также не имеет собственного содержания воды.
Но он состоит из тех же минералов, что и земные почвы, поэтому, если предположить, что нехватка воды, солнечного света и воздуха компенсируется выращиванием растений в лунной среде обитания, тогда реголит может иметь потенциал для выращивания растений.
Исследование показало, что это действительно так. Семена A. thaliana прорастали в материале Аполлона с той же скоростью, что и в земной почве. Но в то время как растения в земной почве продолжали развивать корни и выпускать листья, сеянцы Аполлона были низкорослыми и имели плохой рост корней.
Основное направление исследований заключалось в изучении растений на генетическом уровне.
Это позволило ученым определить, какие конкретные факторы окружающей среды вызывают самые сильные генетические реакции на стресс. Они обнаружили, что большая часть стрессовой реакции у всех саженцев Аполлона была вызвана солями, металлом и кислородом, которые обладают высокой реакционной способностью (последние два из которых не распространены в земной почве) в лунных образцах.
Результаты экспериментов с разными лунками для каждой почвы.
Пол и др., CC BY-SA
Три образца Аполлона были затронуты в разной степени, причем образцы Аполлона-11 росли медленнее всего. Учитывая, что химический и минералогический состав трех почв Аполлона был довольно похож друг на друга и на земной образец, исследователи подозревали, что питательные вещества были не единственной движущей силой.
Земная почва, названная АО-1А, не была обычной почвой. Это была смесь минералов, приготовленная специально для имитации поверхности Луны, и не содержащая органических веществ.
Исходным материалом был базальт, как и в лунном реголите. Земная версия также содержала природное вулканическое стекло в качестве аналога «стекловидных агглютинатов» — мелких фрагментов минералов, смешанных с расплавленным стеклом, которых много в лунном реголите.
Ученые признали агглютинаты одной из потенциальных причин отсутствия роста проростков в почве Аполлона по сравнению с земной почвой, а также различия в характере роста между тремя лунными образцами.
Агглютинаты — обычное явление на лунной поверхности. По иронии судьбы, они образуются в результате процесса, называемого «лунным садоводством». Именно так изменяется реголит в результате бомбардировки поверхности Луны космическим излучением, солнечным ветром и крошечными метеоритами, что также известно как космическое выветривание.
Поскольку нет атмосферы, которая могла бы замедлить падение крошечных метеоритов на поверхность, они сталкиваются с высокой скоростью, вызывая плавление, а затем гашение (быстрое охлаждение) в месте удара.
Постепенно образуются небольшие агрегаты минералов, скрепленные стеклом. Они также содержат крошечные частицы металлического железа (нанофазное железо), образованные в процессе космического выветривания.
Именно это железо является самой большой разницей между стекловидными агглютинатами в образцах Аполлона и природным вулканическим стеклом в земном образце. Это также было наиболее вероятной причиной связанного с металлами стресса, обнаруженного в генетических профилях растений.
Таким образом, присутствие агглютинатов в лунных субстратах вызвало проблемы с проростками Аполлона по сравнению с проростками, выращенными в АО-1А, особенно проростками Аполлона-11. Обилие агглютинатов в образце лунного реголита зависит от времени, в течение которого материал находился на поверхности, что называется «зрелостью» лунного грунта.
Очень зрелые почвы долгое время находились на поверхности. Они встречаются в местах, где реголит не был нарушен более поздними ударными событиями, создавшими кратеры, тогда как незрелые почвы (из-под поверхности) встречаются вокруг свежих кратеров и на крутых склонах кратеров.