Клетки, приводящие в движения листья стыдливой мимозы, оказались заключены в «корсет», который заставляет их расширяться в нужном направлении.
Популярное во всем мире декоративное растение, мимоза стыдливая недаром носит такое название. При случайном прикосновении к листьям они быстро сворачиваются, «прячутся», и лишь затем осторожно раскрываются вновь. На фоне других движений, известных у растений, эта реакция выделяется и обратимостью, и скоростью.
Она запускается рецепторами, чувствительными к давлению. Их срабатывание меняет концентрации ионов кальция и других металлов в клетках, расположенных в листовых подушечках — небольших утолщениях у основания листа. Это ведет к изменению давления воды (тургора) клеток: они быстро «надуваются» и расширяются, заставляя лист моментально складываться пополам, как книга.
Ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне исследовали микроскопическое строение тканей листовых подушечек стыдливой мимозы (Mimosa pudica), показав, какие детали помогают стремительным движениям ее листьев. Статья Дэвида Слебоды (David Sleboda) и его коллег опубликована в журнале Current Biology.
Прежде всего, ученые обнаружили, что «надувающиеся» и «сдувающиеся» клетки окружены плотными нитями микрофибрилл. Эти структуры образуют своего рода корсет, благодаря которому расширение клеток происходит в строго нужном направлении, а его эффекты усиливаются.
Сами клетки содержат участки, которые быстро расширяются при поступлении воды, и участки, густо усеянные порами, что ускоряет движение влаги. Наконец, авторы отметили, что организация клеток в таких «мускулах» напоминает гармошку. Это ускоряет их расширение и сокращение, делая мимозу одним из самых «быстрых» растений — по крайней мере, не считая плотоядные.
Для чего именно мимоза складывает листья, остается в точности неизвестным. Самая популярная гипотеза считает ее движения механизмом защиты от насекомых, однако существуют и другие версии. Например, одни полагают, что это обеспечивает мимозе маскировку от более крупных растительноядных животных, придавая ее листьям вид острых колючек. Другие связывают необычную способность с потребностями в экономии воды или даже сбережения тепла холодными ночами.
Автор: Сергей Васильев