Oops! It appears that you have disabled your Javascript. In order for you to see this page as it is meant to appear, we ask that you please re-enable your Javascript!
НАУКА
И ОБРАЗОВАНИЕ

Биологи поняли внутреннее устройство листьев

,
46401
> Природа > Биологи поняли внутреннее устройство листьев

Ученые Калифорнийского университета в Беркли открыли фундаментальные правила, которые дают возможность понять, как на растениях появляются листья, кардинально отличающиеся своим размером друг от друга. «Математический план» позволяет назвать листья «идеальными машинами», говорит профессор экологии и эволюционной биологии Лорен Сэк.

Исследователи обнаружили математические отношения, применив аллометрический анализ, позволяющий рассмотреть, как меняются пропорции частей организма, и какое влияние это оказывает на его размер в конечном итоге. Этот подход используется со времен Галилея, но ни разу не применялся для изучения внутреннего устройства листьев.

Ученые сосредоточились на том, как анатомия листьев разнится в зависимости от их размера. Хотя площадь поверхности анализировать легко, толщина листа также имеет большое значение, а различия в этом параметре не так очевидны. Исследователи начали с вопроса, который лежит на поверхности, но на него никто еще не давал ответа – состоят ли более толстые листья из других типов или размеров клеток.

Листья состоят из трех основных тканей, каждая из которых содержит клетки с различными функциями: внешнего шара – эпидермиса; мезофилла (или хлоренхимы), содержащего клетки, осуществляющие фотосинтез; и жилок, по которым проводятся вода и сахара. Выяснилось, что чем толще лист, тем больше размер клеток во всех тканях, кроме жилок.

Такая же взаимосвязь и между составляющими отдельных клеток. Клетки растений, в отличие от клеток животных, окружены клеточными стенками, и оказалось, что клетки большего размера более толстых листьев окружены строго пропорционально более толстыми клеточными стенками.

Ученых удивило, что соотношение между размером клеток, толщиной клеточных стенок и толщиной листа такое точное даже у различных растений далеких друг от друга видов. Эта взаимосвязь может быть описана простыми математическими уравнениями, которые позволят ученым точно определять размер клеток и толщину клеточных стенок, исходя лишь из толщины листа. Разумеется, это позволит значительно ускорить целый ряд различных исследований.

И наоборот, площадь поверхности листа не зависит от размера клеток. Благодаря этому растения могут пускать листья самых разных размеров, не требуя для этого более крупных клеток, что было бы функционально неэффективно.

Практическая польза результатов исследования не ограничивается ботаникой. В частности, выводы ученых позволят лучше понять, как создавать строения и здания еще больших размеров без потери полезной площади и/или устойчивости.

Вы дочитали статью! Отличная работа! Не забудьте оценить статью.
0 КОММЕНТАРИЯ
avatar
0 %