Протокорма некоторых видов орхидей не содержит хлорофилл — компонент важный для фотосинтеза. По идее эти проростки не должны получать питание, но это делают. Ботаники долгое время не знали как. Наконец, группа ученых из Великобритании ответила на этот вопрос.
Растениям, как и животным, нужна пища. В отличие от животных, растения производят питательные вещества сами. Для роста растение получает все необходимые элементы во время химического процесса: из воды и углекислого газа, используя энергию солнечного света (синтезируют органические вещества из неорганических).
Специалисты характеризуют данный химический процесс. оксигенным фотосинтезомРастения усваивают углекислый газ и воду, а затем выделяют кислород. бескислородный фотосинтезПротекает без выделения кислорода, а затем его выводят в атмосферу, где им дышат живые существа.
Для фотосинтеза необходим хлорофиллЭто пигмент, придающий зелёный цвет части растений, а также способный поглощать солнечную энергию и преобразовывать её в химическую. В природе существуют растения без хлорофилла. Пример: некоторые виды орхидей. протокормы, проростки семян.
Отсутствие хлорофилла у проростков означает, что самостоятельно добыть себе пищу они не могут, однако каким-то образом всё же это делают. В течение длительного времени учёные были в затруднении: как протокормы получают пищу?
Группа ботаников во главе с Кэти Филд из Шеффилдского университета ответила на этот вопрос. Выяснилось, что взрослые растения помогают молодым, предоставляя им необходимые питательные вещества через подземную систему. микоризную сетьМикоризное соединение, возникающее между корнями орхидей и грибными нитями, изучено учеными. опубликованной в журнале New Phytologist.
С самого начала жизни орхидеи, как и большинство растений дикой природы, взаимодействуют с грибами. Благодаря этой связи между растениями и грибами происходит обмен некоторыми питательными веществами. Поскольку у большинства растений гриб находится только в корнях, название «микориза» — «грибокорень», появилось именно отсюда.
Филд вместе с соавторами выдвинула гипотезу о том, что зрелые орхидеи через микоризную связь передают саженцам «пакет помощи» для роста. пальчатокоренник ФуксаИзучали (*Dactylorhiza fuchsii*) и проанализировали протокормами полученные результаты. Ботники в эксперименте применяли микоризную сеть, связывающую взрослые растения с молодыми.
Пальчатокоренник Фукса распространен по Европе и растет в дикой природе. В домашних условиях его выращивание затруднено, однако ботаникам это удалось. Ученые добавили в питательную среду ананасовый сок.
Команда Филд обработала листья взрослых орхидей смесью, состоящей из колючего углекислого газа с молекулой радиоактивного углерода. 14CO2Углекислый газ такого типа легко отслеживается во время метаболизма, а непосредственно не поступает в питательную среду, проросток и микоризный грибной каркас.
Через два дня испытания исследователи зафиксировали количество радиоактивного углерода в системе и выяснили, что присутствует как у зрелых растений, так и у проростков.
Растения использовали меченый углекислый газ для фотосинтеза, получая сахара, важные для роста стебля, образования листьев и цветения. Сахара с радиоактивным углеродом передавались протокормам через общую микоризную сеть орхидей, обеспечивая перенос питательных веществ от взрослых растений к молодым. пояснила Филд.
В будущих исследованиях учёным потребуется определить, какой компонент, если таковой имеется, управляет поступлением питательных веществ, требуемых для роста молодых растений.
Исследования британских ботаников сходятся с гипотезой «материнского дерева», утверждающей, что большие деревья и другие растения могут передавать углерод и азот меньшим через общую микоризную сеть. Недавно европейские учёные… подвергли эту идею критикеЕё нельзя использовать из-за отсутствия надлежащих научных доказательств.