Растения имеют свою нервную систему. Почему у растений нет нервной системы
Растения имеют свою нервную систему
Международная исследовательская группа экспериментально доказала, что растениями используются сигнальные молекулы, подобные имеющимся в нервной системе у животных. Пользуясь этими молекулами, растения умеют делить друг с другом SOS-сигналами, в которых содержатся данные об опасности. И хотя привычной нам нервной системы у растений нет, у них имеется нечто весьма подобное. Выводы ученых уже были опубликованы. Так, раздражаясь, клетки нервной системы животных испускают глутаминовую кислоту, создающую электрохимический выброс кальциевых ионов. С его помощью клетка отодвигается от опасного места.
Присутствуют в процессе и нейромедиаторы. При помощи этих веществ импульсы и передаются между различными нейронами. Японские и американские ученые определили, что система, имеющаяся у растений, функционирует похоже.
Любопытно, что исследователи сделали это открытие совершенно случайно, изучая воздействие гравитации на перемены содержания кальция в Arabidopsis – травянистом растении резуховидки. Членом команды был создан молекулярный сенсор.
Этот флуоресцентный состав чувствителен к содержанию кальция. Он помогает в режиме реального времени следить за переменами в уровне этого вещества в растении. С повышением уровня кальция он начинает светить ярче. Данный молекулярный сенсор позволил ученым проследить за изменением количества кальция в различных тканях растения при различных условиях.
Саймон Гилрой - один из членов команды, биолог расположенного в Мадисоне Висконсинского университета. По его словам, ученые и не предполагали наличия сигнальной системы у растений. При повреждении одной ее части о событии оповещаются все прочие составляющие. Далее они могут запустить механизмы защиты. Что же стоит за данной системой, ученые не догадывались.
При повреждении или обрыве у растения одного листка о проблеме оповещаются прочие листья и стебель. Экспериментируя, исследователи отрезали листик от резуховидки. Любопытно, что уровень кальция моментально начал меняться.
Было сформировано нечто вроде импульса, распространявшегося по всему растению от пострадавшей части. Флуоресцентный сенсор ярче всего светился поблизости от раны, далее угасая и проявляясь несколько дальше. Некоторое время спустя, данная полна достигла всех прочих листьев.
Однако этого хватит на запуск прочими областями растения производства механизмов защиты. Скажем, некоторые выпускают больше вредных, химических веществ. При этом они становятся для насекомых несъедобными. Некоторые могут отпугнуть обидчиков и резким «ароматом».
За счет чего же количество кальция в растении повышается? Как полагают исследователи, причиной является глутамат, или глутаминовая аминокислота. Чуть раньше ее уже обнаружили в растения. В пользу этой гипотезы говорят и выводы, сделанные другими исследователями пять лет назад. Ученые утверждали тогда, что не располагающие глутаматными рецепторами растения практически не реагируют на угрозу.
24gadget.ru
Нервная система у растений?
Считается, что специализированная нервная ткань, позволяющая проводить электрические сигналы по всему телу, есть только у животных.
Ключевую роль в передаче электрических сигналов играют маленькие молекулы – нейромедиаторы, которые выделяются активированными нейронами и возбуждают другие нейроны. В нервной системе позвоночных главным возбуждающим нейромедиатором является глутамат (о ней подробнее – в нашей статье). Кстати, именно на нём основана работа памяти.
У растений нет нейронов и, как долгое время считалось, нейромедиаторов и нервной системы вообще. Тем не менее, у многих растений уже много лет известны защитные реакции, чем-то похожие на передачу сигналов в нервной системе. Например, повреждение листьев травоядными животными в одной части растения запускает образование защитного гормона жасмоновой кислоты, ядов и разнообразных «невкусных» веществ во всех листьях растения. Удивительно, но, как сообщается в новой статье в Science, в передаче защитных сигналов у растений тоже принимает участие глутамат! Каким же образом он это делает?
Оказалось, что при различных повреждениях – например, когда листья поедаются гусеницей или режутся ножницами, в месте повреждения в клетках быстро повышается концентрация кальция. Через короткое время концентрация кальция увеличивается в клетках других листьев, даже удалённых. Распространение кальциевого сигнала связано с перемещением по апопласту (системе межклетников) молекул глутамата, которые связываются на клетках-мишенях с особыми белками – глутаматподобными рецепторами (англ. Glutamate-like receptors, GLR), напоминающими глутаматные рецепторы позвоночных.
У растения экспрессируются несколько видов GLR, причём разные виды приурочены к разным тканям: GLR одного вида образуются клетками корня, флоэмы листа, паренхимы ксилемы. Глутамат высвобождается из повреждённых клеток и вызывает открытие кальциевых каналов в клетках, экспрессирующих GLR, из-за чего кальций входит в них и вызывает изменения в экспрессии генов, например, запускает образование токсинов.
Нетрудно заметить, что принцип глутаматной передачи у растений очень похож на работу нервной системы животных: глутамат связывается с клетками-мишенями посредством особых рецепторов и изменяет их электрический потенциал, вызывая вход кальция в клетки и изменяя клеточный метаболизм. Поэтому очень хочется назвать глутаматную систему растений неким подобием нервной системы животных. Однако нам предстоит ещё очень многое узнать о роли электрических сигналов в физиологии растений, прежде чем делать такие далеко идущие выводы.
Текст: Елизавета Минина
Ссылка на источник
Похожие записи:
alev.biz
Почему у растений и грибов нет нервной системы?
Ответы на вопрос
Отвечает Бақыт Даяна.
На вопрос "Почему у растений и грибов нет нервной системы?" ответ был предоставлен пользователем Гость по предмету "Биология". Чтобы ознакомиться с ответом нажмите кнопку "Показать ответ"
Показать ответ
Последние заданные вопросы в категории Биология
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
Ответов: 1
