Как лианы находят и прикрепляются к деревьям ^{CEFR B2}

Лианы используют сочетание роста и направленных движений, чтобы обвиваться вокруг деревьев, других растений и искусственных опор. Они закручиваются и прикрепляются по мере удлинения, что позволяет добраться до света, но при этом лианы часто блокируют свет хозяина и ограничивают поток воды и питательных веществ. Понимание этих механизмов важно, поскольку деревья и другие хозяева запасают атмосферный углекислый газ.

Международная команда описала формулу, объясняющую, как три процесса работают вместе: быстрое удлинение побегов, направленное движение (твиннинг) и образование специализированных контактных клеток — так называемых G-волокон, сокращающихся клеток, помогающих ветвям сгибаться. Исследование опубликовано в New Phytologist. В команду вошли учёные из Нью-Йоркского университета, Penn State, New York Botanical Garden, Федерального университета Риу-Гранди-ду-Сул и Мичиганского университета.

В экспериментах учёные сравнивали нормальные растения с генетически модифицированными экземплярами с избытком гормона брассиностероида. Эти растения показали уменьшение развития G-волокон: лианы очень быстро удлинялись, но потеряли направленность движений, что исследователи описали как появление «ленивых лиан».

Команда также выделила семейство генов, вовлечённых в предложенную формулу, и назвала кандидатный ген XTH5, активный в процессе образования G-волокон. Чарльз Андерсон отметил, что гены вроде XTH5 позволяют растениям перестраивать клеточную стенку, а такая перестройка критична для движений, включая оплетение хозяина. Финансирование работы включало награду CAREER от Национального научного фонда (240167). Видеоматериалы и изображения подтвердили выводы и предоставлены лабораторией Ониенедум в Нью-Йоркском университете.