Чувствата rasteniy- как и това, което виждат

Това е превод на глави от книгата на пророк Даниил Shamovitsa «Какво растение знае», която ще ни помогне да разберем по-добре растението.

"Оказва се, че в непосредствена близост до нас, под носа ни, има един свят, който никой не мисли за всеки, дори и най-гениален писател на научна фантастика. Световните безсмъртни същества, които се движат без мускули "яде" слънчева светлина, не мисля, мозъка, "нервен", без да нервната система, а дори и на цялото тяло, в което всички възрасти ".

VA Tsymbal Растения. паралелен свят

Само си представете: растението може да ви види! Растенията могат да виждат, когато им се обърне, те знаят къде стоите върху тях. Те Знаеш ли дори облечен в синя или червена риза. Те знаят, че цветът на вашия дом или осъзнават, че тяхната пот за преминаване от едно място на друго място. Разбира се, те не виждат каквито сме. Растенията не знаят плешив мъж на средна възраст с очила за момичето с кестенови къдрици. Но те види светлината в много отношения по-разнообразен, отколкото сме. Растенията могат да видят ултравиолетова светлина, която ни дава тен и инфрачервената светлина, която ние възприемаме като топлина. Растенията са наясно с осветяването наоколо - дали тя е светлината от свещ или следобедното слънце. Растенията знаят къде източника на светлина - наляво, надясно или отгоре. Те разбират, че още един завод пораснал, блокиране им светлина. Дали това "видение"?

Merriam-Webster речник определя "виждане" като "физическо усещане в която визуални стимули, получени от рецептори на окото, се интерпретират от мозъка, и са оформени на ситуация, формата, цвета и яркостта на обекти в пространството." Ние виждаме светлината на така наречените "видимата светлина." Светлината е разбираемо синоним електромагнитни вълни от видимия спектър. Т.е. Light притежава качества, които са общи за други видове електрически сигнали, като микро- и радиовълни. Радиовълните за АМ радио много дълго, почти половин миля на дължина. Въпреки дължината на вълната на рентгенови лъчи е много кратко, един трилион пъти по-малък от радиовълни, което е защо те са толкова лесно да се премине през телата ни. Леките вълни някъде :. Между 0.0000004 и 0.0000007 m синя светлина е най-краткия, а най-дългата е червено, зелено, жълто и оранжево се намира в средата (помнят дъга). Виждаме тези електромагнитни вълни, защото очите ни имат специални протеини, наречени фоторецептори, които знаят как да се възползвам от тази енергия, тя абсорбира, подобно антена улавя радиовълни. Ретината на очите ни е покрита с редове на тези рецептори, като реда светодиоди (LED) или плоски телевизори сензори в цифровите фотоапарати. Всяка точка на ретината има фоторецептори пръти, които са чувствителни към светлина и конуси, които отговарят на цвят. Ретината на човешкото око съдържа приблизително 125 милиона пръти и 6 милиона конуси в областта, подобни по размер на снимката в паспорта. Това е еквивалентно на цифров фотоапарат с резолюция от 130 мегапиксела. Такова огромно количество фоторецептори за такава малка площ ни дава изображение с висока разделителна способност. Coli, чувствителни към светлина, да ни позволи да се види през нощта в условия на слаба осветеност. Конуси ни позволяват да видим различни цветове в ярка светлина, и те са на три вида, които се различават в възприема светлината - червено, зелено и синьо. Основната разлика между фоторецепторите - химикалите, които се съдържат в тях. Тези вещества се наричат rhodopsins (в пръти) и fotopsiny (в конуси) имат определена структура, която им дава възможност да абсорбира светлина с различни дължини на вълните. Синята светлина се абсорбира от родопсин и синьо fotopsinom, червен - червен и fotopsinom родопсин. Violet светлина се абсорбира от родопсин fotopsinom синьо, червено fotopsinom но не зелен и т.н. След като пръчките или конуси поглъщат светлина, те изпращат сигнал до мозъка, който обработва всички сигнали от фоторецепторите милиони в една ясна картина. Какво тогава се случва с растението?

Дарвин Botanist

Не всеки знае, че Дарвин, в допълнение да работи върху развитието на животни, също така провежда серия от експерименти, които и до днес влияние върху изследванията на растенията. Дарвин е очарован от ефекта, който произвежда светлина върху растежа на растенията, както и синът му Франсис. В последната си книга "Силата на движението на растения," Дарвин пише: "Има много малко растения, които ... не клонят към светлината." Ние се да видим как го прави с стайни растения или лук, които се превръщат в посока на слънчевите лъчи от прозореца. Това поведение се нарича phototropism. През 1864 г., съвременник на Дарвин - Юлиус фон Сакс - открих, че синята светлина е основната светлина, което води phototropism в растенията, докато останалата част от цветовете на растенията, като правило, са слепи и не обръщате или накланяте към тях. Но никой не знаеше в момента какво и как растения виждат светлина.

В много прост експеримент, Дарвин и синът му показа, че тези движения не са били причинени от фотосинтезата, процес, чрез който растенията преобразуват светлината в енергия, а по-скоро се дължи на вродена чувствителност да се премине към светлината. В своя експеримент, Дарвин поставя в саксия канарче тревата и я поставете в напълно тъмна стая в продължение на няколко дни. Тогава те запали много малка лампа газ на 3,5 метра от пота е толкова тъп, че те "не можеше да види самите растения или молив линия на хартия." След 3 часа растенията са огънати към източника на светлина. Огъване винаги в една и съща страна на младите растения - около 2 см под върха. Това ги доведе да се мисли за това, което е част от инсталациите вижда светлината. Те предполагат, че "очите" на завода, разположен на върха на растението, а не част, която е огъната. Те провеждат експерименти върху phototropism в пет различни разсад:

Първият разсадът се недокоснати и показва как е показано phototropism.
Вторият горния край намали растения.
Трети съвет покрити непропускащи светлина капак.
Четвърто, покрита с прозрачна капачка.
В средната част на петата затворен непрозрачен тръба.

Мериленд Mammoth тютюн, който продължава да расте

Няколко десетилетия по-късно, в долината на южната Мериленд интересен феномен се наблюдава при тютюн. В тези долини, разположени някои от най-големите американски тютюневи стопанства, тъй като това време, тъй като първите заселници са пристигнали от Европа в края на XVII век. Тютюневи фермери, се учат от местните племена (като Susquehannock), отглеждане на тютюн в продължение на векове, засадени през пролетта и се събират в края на лятото. Някои от растенията е било позволено да произвеждат семена за следващия сезон. През 1906 г. земеделските производители, започнах да забелязвам, нов вариант на тютюн, което изглежда никога не спират да растат. Той би могъл да достигне 4 м дължина, създавайки почти сто листа, и престана да расте, когато студове идват. Изглежда, че тези все по-нарастващите растения ще бъдат от голяма полза за тютюнопроизводителите. Но, както често се случва, нов сорт, наречен Мериленд Mammoth, е бил подобен на две изправени римския бог Янус. От една страна, той никога не е престанал да расте, а от друга страна, тези растения цъфтят рядко, защото от това, фермерите не могат да се събират семена за следващия сезон.

През 1918 г. Vigtman V. Гарнър и Гари А. Allard - Учени от Министерството на земеделието на САЩ, решиха да определите причината за това Мериленд мамут не знае кога да спре да расте и да започне да цъфти и производство на семена. Те поставят на тютюна в саксии и остави някои от растенията в тази област. Друга група от предприятия, разположени на улицата през деня и през нощта ежедневните си прехвърля на тъмно плевня. Обикновено, за да се ограничи количеството на светлината е достатъчна, за да предизвика мамут ареста растеж на Мериленд и в началото на цъфтежа. С други думи, ако се тютюна по отношение на дългите летни дни, тя продължава да расте, но ако това е изкуствено, за да се създадат условия за краткосрочно ден - тя започва да цъфти.

Това явление - photoperiodicity - ни даде първото доказателство, че растенията могат да "мярка" колко светлина, които получават. Други дългосрочни експерименти са показали, че много растения, тези мамути, цъфтят само когато дневната светлина е кратък, те се наричат "къси дневни растения." Те включват, например, включва хризантеми и соя. Други растения се нуждаят, за да цъфтят през един дълъг период на осветеност, като ириси и ечемик - те са дълги дни растения. Това откритие даде възможност на земеделските производители да се контролира цъфтежа чрез промяна на времето, за което растението получава светлина.

Какво ще се случи в кратки часа дневна светлина?

photoperiodicity концепция предизвика вълна на активност сред учените, които поставят нови въпроси: растение измерва ли дължината на деня или през нощта? И какъв цвят светло те видя?

По време на Втората световна война, учени са установили, че те могат да повлияят на цъфтящи растения просто завъртане на светлината в средата на нощта. Те могат да се вземат за кратък ден растение, например, соя, а не да се остави да цъфти в краткосрочен светлина дневна светлина, включително само на няколко минути през нощта. От друга страна, учените могат да правят дълги дни на растенията да цъфтят, като ирис, дори и в средата на зимата (когато денят е кратък и обикновено тези растения не цвете), включително лека нощ. Тези експерименти показват, че растенията не измерват дължината на деня, а продължителността на тъмния период.

Използването на това знание, земеделските производители могат да бъдат защитени от хризантеми цъфтеж преди Деня на майката (втора събота в май), за да получите максимална печалба. Така че, расте хризантеми в оранжерии, те се превръщат в светлина в средата на нощта през есента и зимата, и престават да го направи за две седмици преди празника. Тогава ... бум ... всички растения започват да цъфтят по веднъж.

Други учени се чудят какъв цвят светлината ръководи от централата? Това, което открили е изненадващо: растенията, без значение какво, отговорили само за поява на червена светлина през нощта. Синя, зелена флаш ефект върху цъфтящи растения, но само няколко секунди на червено - и ето! По този начин, можем да кажем, че заводът може да различава цветове: те използват син цвят, за да се знае в каква посока на носа и червено, за да се измери дължината на нощта.

След това, в началото на 1950, Хари Bosvik (Хари Borthwick) колеги от лабораторията на Министерството на земеделието на САЩ (където Мериленд Mammoth е първо учи) направи още една изненадващо откритие: далеч червена светлина - това е, червена светлина с малко по-голяма дължина на вълната (от ярко червено) и едва се виждаха в полумрака - да се откажете от червената светлина на растенията. Т.е. ако вземете ирисите, които обикновено не цъфтят в продължение на дълги нощи, което ги прави да мига червена светлина в средата на нощта, те ще цъфти. Но ако свети инфрачервена светлина върху тях веднага след светкавицата на ярко червено - те не цъфтят. Ако след това отново блести ярко червено - ще цъфтят. И така нататък. Вие не се нуждаят от много светлина, липсват само няколко секунди. Това е като ключ: яркочервен активира цъфтеж и далечно червено - то се изключва. Ако ключа за лампата бързо - нищо няма да се случи. В резултат на това растенията помнят последната светлина видяха.

Уорън Л. Бътлър и колегите му са показали, че някои от фоторецепторния в растенията са нужни двама червена светлина. Наричаха го "фитохром". В опростена форма на фитохром е този ключ. Bright червена светлина активира фитохром и далечни - инактивира. Екологично това е от голямо значение. В природата, последната светлина, видима във всеки завод - червено, което дава на растението командата "изключване". На сутринта те също така да видите червена светлина и се събуди. Така централата измерва колко време последно го видях червена светлина, и режимите си на растеж, съответно.

Какво точно е част от растението вижда червена светлина за регулиране на цъфтежа? Phototropism на изследванията на Дарвин, ние знаем, че "очите" на завода, разположен на върха си, докато се извършва светлина отговор в стъблото. Човек би се предположи, че "очите" за photoperiodicity са там. Въпреки това, той не е така. Ако се обхванат различните части на растението с червена светлина през нощта, ще откриете, че само един е достатъчно, за да осветява всеки лист, за да се регулира цъфтежа на цялото растение. От друга страна, ако се намалят всички листа на растението, оставяйки само на стъблото и горната част на завод "ослепее", дори и ако то светлината напълно. По този начин, фитохром, разположен в листата, получава светлинните сигнали и инициира клетка сигнал, който се разпределя в цялото растение и стимулира цъфтежа.