Penkios žavios įžvalgos apie vidinį augalų gyvenimą

Penkios žavios įžvalgos apie vidinį augalų gyvenimą

Maždaug prieš 4,5 milijardo metų Žemės paviršius buvo nederlingas ir be gyvybės. Prireiktų dar 2 milijardų metų, kol vandenyne atsiras pirmieji vienaląsčiai organizmai, įskaitant pirmuosius dumblius Grypania spiraliskuris buvo maždaug 50 pensų gabalo dydžio.

Augalai, sudaryti iš daugelio ląstelių, gyvuoja tik 800 milijonų metų. Kad išgyventų sausumoje, augalai turėjo apsisaugoti nuo UV spinduliuotės ir išauginti sporas, o vėliau sėklas, kurios leido jiems plačiau pasklisti. Šios naujovės padėjo augalams tapti viena įtakingiausių gyvybės formų Žemėje. Šiandien augalų randama visose pagrindinėse planetos ekosistemose, o mokslininkai kasmet aprašo daugiau nei 2000 naujų rūšių.

Naujasis Davido Attenborough dokumentinis filmas „Žalioji planeta“ atkreipia dėmesį į augalus ir jų gebėjimą mus įkvėpti. Vos viename naujausiame pavyzdyje inžinieriai sėkmingai imitavo sparnuotų klevo sėklų formą, kurdami naujas vėjo turbinas.

Augalai išsaugo daug paslapčių, kurių mokslininkai dar turi atrasti. Tačiau čia yra penki atradimai, kurie padėjo mums pamatyti tolimus žaliuosius pusbrolius naujoje šviesoje.

1. Augalai „kalba“ vienas su kitu

Žinoma, augalai neturi balso stygų, todėl negali kalbėti taip, kaip mes. Tačiau jie naudoja cheminius ir elektroninius signalus, kad koordinuotų atsaką į aplinką.

Pažeidus augalų ląsteles, pavyzdžiui, vejapjovės nupjautą žolę, jos išskiria baltymų fragmentus, kuriuos gali aptikti aplinkiniai augalai. Tai tarsi kaimynystės stebėjimo sistema: nukentėjus vienam augalui, kitiems pranešama, kad šalia yra pavojus. Tai gali sukelti imuninį atsaką ar kitas gynybos priemones.

Panašiai augalai gali aptikti apdulkintojus netoliese ir išleisti chemines medžiagas, kad juos pritrauktų. Dėl šių signalų augalai tampa labai sudėtingi komunikatoriai.

Augalai gali pritraukti vabzdžius, kad jie vykdytų savo norus.
Tomas Dalimoras, Pateiktas autorius

2. Augalai gali judėti

Savo svarbioje knygoje „Judėjimo augaluose galia“, išleistoje 1880 m., Charlesas Darwinas aprašė augalų gebėjimą judėti toliau arba link šviesos. Mokslininkai tai vadina fototropizmu. Dabar žinoma, kad augalų judėjimą lemia ne tik šviesa, bet ir vanduo, maistinės medžiagos bei gyvūnų ganymas ir kitų augalų konkurencija.

Augalai gali atrodyti sušalę vietoje ir likti ten, kur dygsta jų sėklos. Tačiau iš tikrųjų augalai nuolat koreguoja savo lapus, šaknis ir stiebus, kad pagerintų savo galimybes išgyventi. Pavyzdžiui, užtamsintos stiebų pusės visada pailgėja, kad augalas augtų link šviesos, vykstant hormonams. Šaknys rodo priešingą poveikį, todėl jos auga toliau nuo šviesos.

Kai kuriais kraštutiniais atvejais augalai gali judėti net per visą mišką. Klajokliai vynmedžiai auga aukštyn nuo medžio kamieno apačios, tada atsiskiria nuo dirvožemio. Vėliau jie nuleidžia oro šaknis ir vėl leidžiasi žemyn, leisdami judėti tarp medžių.

3. Augalai gali augti kosmose

Idėja keliauti po erdvę ir gyventi kitose planetose jau seniai jaudina žmogaus vaizduotę. Tačiau planetų, kurių aplinka būtų tokia pat kaip Žemė, nerasta. Žinome, kad augalai yra ekspertai, keičiantys aplinką, kad ji atitiktų sudėtingesnio gyvenimo poreikius. Kai ankstyvieji miškai pradėjo fotosintezuoti, jie prisotino Žemės atmosferą deguonimi ir sumažino CO₂, todėl planeta tapo svetingesnė.

Ar auginant augalus tolimose planetose jie galėtų labiau atitikti mūsų poreikius? SSRS ir JAV kosminėse lenktynėse XX amžiaus šeštajame ir septintajame dešimtmečiuose mokslininkai tyrė, kaip augalai auga ir vystosi erdvėje. Iki šiol mokslininkai specializuotose kamerose augino 17 skirtingų augalų rūšių, įskaitant tokius augalus kaip kukurūzai, kviečiai, pomidorai ir salotos. Išlieka dideli iššūkiai auginant Žemės augalus už mūsų atmosferos ribų, įskaitant spinduliuotę skrydžio į kosmosą metu ir dujų judėjimo skirtumus erdvėje, palyginti su Žeme. Jei manote, kad sunku išlaikyti augalą gyvą namuose, pabandykite tai padaryti erdvėje.

Gebėjimas teraformuoti planetą, kad ji būtų tinkama gyventi žmonėms, lieka sunkiai suprantama. Tačiau dėl didelės augalų mokslo pažangos per pastaruosius kelerius metus tai yra pasiekiamas tikslas, galbūt per visą šiandien gyvenančių žmonių gyvenimą.

4. Vienas iš dešimties augalų auga ant kitų augalų

Dažnai dešimčių metrų aukščio yra vieni didžiausių organizmų planetoje. Pavyzdžiui, raudonmedžiai gali užaugti daugiau nei 100 metrų aukščio. Mokslininkai iš pradžių pradėjo tyrinėti jų aukštus miško lajų, dresuodami beždžiones arba samdydami kvalifikuotus alpinistus mėginiams rinkti. Kai kurie netgi naudojo šautuvus, kad numuštų pavyzdžius.

Tik devintajame dešimtmetyje baldakimų tyrimai tapo savarankiška mokslo disciplina, naudojant laipiojimo lynu technikas, pasiskolintas iš alpinizmo. Vėliau kranai, balionai ir dronai prisijungė prie daugelio mokslininkų įrankių. Bet kam rizikuoti gyvybe lipant į medį? Kas ten yra?

Apskaičiuota, kad iki 80 % miško rūšių naudojasi arba visą gyvenimą gyvena miško lajose. Viena iš dešimties žinomų kraujagyslių augalų rūšių – rūšys, kurios naudoja į venas panašius indus vandeniui ir maistinėms medžiagoms transportuoti visame kūne – auga ant kitų augalų.

Medis, kurio žievę slepia jo paviršiuje augantys žali ir neryškūs augalai.
Medis Papua Naujojoje Gvinėjoje, apaugęs epifitiniais paparčiais ir orchidėjomis.
Tomas Dalimoras, Pateiktas autorius

Tai vadinami epifitais. Jie nėra parazitai, o naudoja savo šeimininką fizinei paramai. Tai suteikia jiems pranašumą prieš augalus, augančius miško paklotėje, kur šviesos trūksta. Dauguma orchidėjų auga ant medžių ir viename medyje gali būti net 50 rūšių epifitų. Dažnai šie epifitai išleidžia daugiau lapų nei jų šeimininkas.

5. Augalai gali rodyti globalius pokyčius

Organizmai yra labai jautrūs savo aplinkos pokyčiams, o ypač augalai buvo naudojami šiems pokyčiams nustatyti šimtmečius. Kai rudenį lapai pradeda keisti spalvą, tai paprastai skelbia vėsesnius ir tamsesnius mėnesius.

Tam tikros paparčių rūšys yra ypač pažeidžiamos vietinio klimato pokyčių. Plėveliniai paparčiai auga šešėliuose atogrąžų miškų regionuose, dažniausiai šalia medžių pagrindų arba ant šlapių uolų. Jie priklauso nuo vandens ir žemos temperatūros ir yra geras artėjančios sausros ir kylančios temperatūros indikatorius.

Nuo devintojo dešimtmečio vidutinė pasaulinė temperatūra kyla dėl tiesioginio iškastinio kuro, pvz., anglies, deginimo, kurį augalai nusodino prieš milijonus metų ankstyvojo miškų formavimosi metu, rezultatas. Gyvename pokyčių laikais ir supratimas, kaip augalai reaguoja į klimato pokyčius, gali padėti mums pasiruošti ateičiai.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.